Logiciels et outils HPC

Pour les entreprises de toute taille, le high performance computing (HPC) peut améliorer l'analyse, l'IA et d'autres initiatives stratégiques essentielles. Les développeurs logiciels ont besoin d'outils pour créer des applications HPC rapides capables de s'adapter à de nouvelles architectures distribuées.

Points essentiels à retenir :

  • Les développeurs logiciels ont besoin d'outils pour proposer de l'informatique parallèle haute performance sur les systèmes HPC.

  • oneAPI permet une programmation inter-architectures basée sur des normes en plus de performances et d'évolutivité pour les applications HPC.

  • Les kits d'outils Intel® oneAPI fournissent les ressources dont vous avez besoin pour accélérer le développement de logiciels HPC.

  • L'engagement d'Intel en faveur de normes industrielles ouvertes garantit flexibilité et interopérabilité pour votre logiciels HPC.

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Accélérer les charges de travail HPC sur plusieurs architectures

De nombreuses entreprises optimisent les cas d'utilisation en matière de Big Data et d'analyse à l'aide de systèmes HPC qui répartissent le processus informatique sur plusieurs nœuds. Ils exécutent ainsi les charges de travail en parallèle pour accélérer les résultats.

Modifier un logiciel pour qu'il fonctionne sur des clusters HPC et programmer de l'informatique parallèle haute performance de manière efficace peut s'avérer complexe et nécessiter un investissement en temps non-négligeable de la part les développeurs. Toutefois ce processus peut être raccourci considérablement à l'aide des outils logiciels appropriés.

En même temps, les développeurs doivent faire face à la nécessité grandissante d'accélérer les charges de travail spécialisées grâce à une variété d'architectures : processeurs et accélérateurs tels que les GPU et FPGA. Ils sont alors confrontés à un certain nombre de difficultés coûteuses et chronophages dans leur tentative de s'assurer que leur logiciel fonctionne sur autant de types de matériels et de modèles informatiques que possibles.

Pour aider à résoudre ces défis, Intel propose plusieurs outils et ressources HPC qui aident les développeurs à créer des applications hautes performances, inter-architectures et optimisées pour le calcul parallèle. Ils sont tous conçus sur les bases du modèle de programmation ouvert inter-architectures basé sur des normes oneAPI.

Intel® oneAPI HPC Toolkit pour les développeurs

Les développeurs peuvent plus facilement créer, analyser, optimiser et étendre les applications HPC vers plusieurs types d'architectures grâce à Intel® oneAPI Base Toolkit et Intel® oneAPI HPC Toolkit. Ces ressources comprennent des techniques de pointe en matière de vectorisation, de multithreading, de parallélisation multinœud et d'optimisation de la mémoire, pour vous permettre de plus facilement créer des logiciels prêts pour le HPC.

Composants Intel® oneAPI HPC Toolkit

  • Compilateur Intel® oneAPI DPC++/C++ : Utilisez ce compilateur C++ fondé sur des normes et avec prise en charge OpenMP pour tirer parti de plus de cœurs ainsi que des technologies intégrées aux plateformes CPU, GPU et FPGA Intel® (Intel® Xeon®, processeurs Intel® Core™ avec Intel® Processor Graphics, GPU à l'architecture Intel® Xe).
  • Intel® C++ Compiler Classic : Utilisez ce compilateur C++ fondé sur des normes et avec prise en charge OpenMP pour tirer parti de plus de cœurs ainsi que des technologies intégrées aux plateformes basées sur les processeurs Intel® Xeon® Scalable et Intel® Core™.
  • Intel® Cluster Checker: Vérifiez que les composants de cluster fonctionnent ensemble de manière transparente pour des performances optimales, des temps de disponibilité améliorés et un coût de revient total réduit.
  • Intel® Fortran Compiler: Utilisez ce compilateur Fortran fondé sur des normes et avec prise en charge OpenMP pour le délestage CPU et GPU.
  • Intel® Fortran Compiler Classic: Ce compilateur Fortran basé sur des normes prend en charge OpenMP qui garantit la continuité avec les flux de travail existants axés sur le CPU.
  • Intel® Inspector: Localisez et déboguez les erreurs de threading, de mémoire et de mémoire persistante au plus tôt lors du cycle de conception pour éviter des erreurs coûteuses plus tard.
  • Intel® MPI Library: Proposez des messages cluster flexibles, efficaces et évolutifs sur les architectures Intel®.
  • Collecteur et analyseur de traces Intel®: Obtenez des informations sur le comportement des applications MPI au cours de l'intégralité de leur durée d’exécution.

(Remarque : Le kit d'outils HPC est un complément au Intel® oneAPI Base Toolkit. Ce dernier est requis pour des fonctionnalités complètes.)

Infrastructures HPC avec IA et Big Data

Les charges de travail IA et d'analyse sont un cas d'utilisation majeur des systèmes HPC. Ces applications nécessitent d'énormes quantités de calculs pour effectuer leur tâche. En général, les applications d'IA et de Big Data sont exécutées sur des systèmes à nœud unique traditionnels, mais les organisations s'orientent de plus en plus vers la technologie HPC pour accélérer les flux de travail et améliorer les résultats.

Pour permettre d'accélérer l'IA et l'analyse, Intel propose Intel® oneAPI AI Analytics Toolkit. Ce package complet fournit aux scientifiques de données, aux développeurs IA et aux chercheurs des outils Python et des infrastructures IA connus pour accélérer les pipelines de science de données et d'analyse de bout en bout sur les architectures Intel®.

Tout comme le kit d'outils HPC, les composants du AI Analytics Toolkit sont construits à l'aide des bibliothèques oneAPI, pour les optimisations de calcul de faible niveau. Ce kit d'outils maximise les performances de bout en bout (du prétraitement au machine learning) et offre une interopérabilité, pour un développement efficace des modèles.

Grâce au AI Analytics Toolkit vous pouvez :

  • Proposer des entrainements deep learning hautes performances sur les processeurs et GPU Intel® et intégrer une inférence rapide à votre flux de développement IA grâce aux infrastructures optimisées pour Intel® pour TensorFlow et PyTorch, modèles pré-formés et outils de faible précision.
  • Obtenez une accélération immédiate des flux de travail de prétraitement des données et de machine learning grâce aux paquets Python de calcul intensif, à Modin, à Scikit-learn et à XGBoost, optimisés pour Intel.
  • Accédez directement aux analyses et aux optimisations d'IA d'Intel pour garantir que votre logiciel fonctionne sans accrocs.

Logiciels Open Source

oneAPI se fonde sur des normes industrielles ouvertes. Son utilisation lors de la création d'applications HPC vous permet d'éviter les blocages dus à du code de programmation exclusif et de maximiser les opportunités commerciales. Il s'agit d'une approche ouverte des logiciels et de l'optimisation HPC.

Intel® oneAPI Toolkits, fondé sur les bases oneAPI, vous permet de vous assurer que vos solutions sont interopérables avec les normes HPC, y compris C/C++, Fortran, Python, OpenMP et MPI, pour une intégration facile avec le code existant. Vous garantirez une flexibilité suffisante pour un déploiement sur une multitude d'architectures et de modèles de calcul.

De plus, Intel est membre de la communauté OpenHPC. OpenHPC, un logiciel de plateforme HPC open source pour les systèmes basés sur l'architecture Intel®, simplifie l'installation et la gestion des systèmes HPC en réduisant le travail d'intégration et de validation nécessaire pour exécuter le pile logicielle HPC.

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Empruntez le chemin malin vers une programmation HPC accélérée. Accédez à nos outils gratuitement en les téléchargeant ou en les utilisant sur Intel® DevCloud:

FAQ

Foire aux questions

Intel fournit une gamme d'outils et de ressources HPC qui aident les développeurs à rationaliser et à accélérer leur travail de programmation sur les systèmes HPC. Grâce à nos outils, ils peuvent plus facilement créer des applications HPC inter-architectures hautes performances qui fonctionnent sur des systèmes HPC à nœud unique ou multinœud/distribués sur toute une variété d'architectures Intel® (CPU. GPU et FPGA).