Software y herramientas para la HPC

La informática de alto rendimiento (HPC) puede mejorar la capacidad de análisis, la IA y otras iniciativas fundamentales para los negocios en empresas de todos los tamaños. Los desarrolladores de software necesitan herramientas para poder diseñar aplicaciones de HPC rápidas y escalables, capaces de adaptarse a las nuevas arquitecturas distribuidas.

Principales conclusiones:

  • Los desarrolladores de software necesitan herramientas para ofrecer informática de alto rendimiento en paralelo a los sistemas HPC.

  • oneAPI permite la programación multi arquitectura basada en estándares, así como rendimiento y escalado para las aplicaciones de HPC.

  • Los kits de herramientas Intel® oneAPI ofrecen los recursos que usted necesita para acelerar el desarrollo de software para HPC.

  • El compromiso de Intel con los estándares abiertos de la industria garantiza la flexibilidad e interoperabilidad de su software para HPC.

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Acelere las cargas de trabajo de HPC en múltiples arquitecturas

Son muchas las empresas que están potenciando los casos de uso de los macrodatos y de las analíticas al máximo con sistemas de HPC que distribuyen el procesamiento informático entre varios nodos, ejecutando las cargas de trabajo en paralelo para acelerar los resultados.

Lograr la transición del software para que funcione en clústeres de HPC al tiempo que se programa la informática en paralelo de alto rendimiento, puede resultar una tarea compleja, que exige una importante inversión de tiempo por parte de los desarrolladores. Aun así, este proceso puede acortarse de forma significativa utilizando las herramientas de software adecuadas.

Al mismo tiempo, los desarrolladores se enfrentan a una creciente necesidad de acelerar las cargas de trabajo especializadas a través de una variedad de arquitecturas; CPU junto a otros aceleradores como GPU y FPGA. En este caso, también deben enfrentarse a una serie de costosos obstáculos que consumen además mucho tiempo cuando se trata de garantizar que su software funcione en tantos tipos de hardware y modelos informáticos como sea posible.

Para ayudar a resolver estos retos, Intel ofrece varias herramientas y recursos de HPC para ayudar a los desarrolladores a diseñar aplicaciones de alto rendimiento, optimizadas para la computación en paralelo a través de múltiples arquitecturas. Todas ellas han sido diseñadas sobre la base de oneAPI, un modelo de programación abierto, multiarquitectura y basado en estándares.

Herramientas Intel® oneAPI HPC para desarrolladores

Los desarrolladores pueden diseñar, analizar, optimizar y escalar sus aplicaciones de HPC en varios tipos de arquitecturas con mayor facilidad al utilizar el Intel® oneAPI Base Toolkit y el Intel® oneAPI HPC Toolkit. Estos recursos incluyen técnicas de vanguardia en vectorización, multihilo, paralelización multinodo y optimización de memoria, para que pueda diseñar más fácilmente su software preparado para la HPC.

Componentes del Intel® oneAPI HPC Toolkit

  • Compilador Intel® oneAPI DPC++/C++: utilice este compilador C++ basado en estándares compatible con OpenMP para aprovechar un mayor número de núcleos y tecnologías integradas en las plataformas CPU, GPU y FPGA de Intel® (Intel® Xeon®, procesadores Intel® Core™ con Intel® Processor Graphics, GPU de arquitectura Intel® Xe).
  • Compilador Intel® C++ Classic: utilice este compilador C++ basado en estándares compatible con OpenMP para aprovechar un mayor número de núcleos y tecnologías integradas en las plataformas basadas en procesadores escalables Intel® Xeon® y procesadores Intel® Core™.
  • Intel® Cluster Checker: compruebe que los componentes del clúster funcionan juntos a la perfección para obtener un rendimiento óptimo, mejorar el tiempo de actividad y reducir el coste total de propiedad.
  • Intel® Fortran Compiler: utilice este compilador Fortran basado en estándares compatible con OpenMP para la descarga de las CPU y GPU.
  • Intel® Fortran Compiler Classic: este compilador Fortran basado en estándares compatible con OpenMP ofrece continuidad con los flujos de trabajo existentes centrados en la CPU.
  • Intel® Inspector: localice y depure los errores de hilos, memoria y memoria persistente al principio del ciclo de diseño para evitar costosos errores más adelante.
  • Intel® MPI Library: ofrezca una mensajería de clústeres flexible, eficiente y escalable en arquitecturas Intel®.
  • Recopilador y analizador de seguimiento Intel®: comprenda el comportamiento de la aplicación MPI en todo su tiempo de ejecución.

(Nota: el kit de herramientas HPC es un complemento del Intel® oneAPI Base Toolkit, necesario para tener una funcionalidad completa)

HPC con marcos de inteligencia artificial y macrodatos

Las cargas de trabajo de IA y análisis son uno de los principales casos de uso de los sistemas de HPC. Dichas aplicaciones requieren cantidades enormes de computación para poder realizar su trabajo. Aunque las aplicaciones de IA y macrodatos se haya ejecutado tradicionalmente en sistemas de un solo nodo, las organizaciones van cada vez más migrando a la tecnología de HPC para acelerar los flujos de trabajo y mejorar los resultados.

Con el fin de ayudar a acelerar la IA y el análisis, Intel ofrece el Intel® oneAPI AI Analytics Toolkit. Este completo paquete para científicos de datos, desarrolladores de IA e investigadores proporciona herramientas de Python y marcos de IA conocidos para acelerar los canales de análisis y ciencia de los datos de extremo a extremo en arquitecturas Intel®.

Al igual que el kit de herramientas de HPC, los componentes del kit de herramientas de análisis de IA se diseñan utilizando bibliotecas oneAPI para optimizar la informática de bajo nivel. Este kit de herramientas maximiza el rendimiento de extremo a extremo, desde el preprocesamiento hasta el aprendizaje automático, y proporciona interoperabilidad para el desarrollo eficiente de modelos.

Al utilizar el kit de herramientas de análisis mediante IA podrá:

  • Ofrecer formación de aprendizaje profundo y alto rendimiento en CPU y GPU Intel® e integrar inferencias rápidas en su flujo de trabajo de desarrollo de IA con marcos optimizados por Intel para TensorFlow y PyTorch, modelos preentrenados y herramientas de baja precisión.
  • Conseguir una aceleración inmediata para el preprocesamiento de datos y flujos de trabajo de aprendizaje automático con paquetes de Python de cálculo intensivo, Modin, scikit-learn, XGBoost, optimizados para Intel.
  • Obtener un acceso directo a los análisis y optimizaciones de IA de Intel para garantizar que su software funcione a la perfección.

Software de código fuente abierto

oneAPI está basado en estándares abiertos de la industria. Al utilizarlo en el diseño de sus aplicaciones de HPC, podrá evitar el bloqueo de código de programación propietario y maximizar las oportunidades de negocio. Se trata de un planteamiento abierto del software y la optimización de HPC.

Con los kits de herramientas Intel® oneAPI integrados en la base de oneAPI, podrá garantizar que sus soluciones sean interoperables con los estándares de HPC, incluyendo C/C+, Fortran, Python, OpenMP, y MPI para una fácil integración con el código heredado. Se asegurará de que sean lo suficientemente flexibles como para poder desplegarse en una gran variedad de arquitecturas y modelos informáticos.

Además, Intel es miembro de la comunidad OpenHPC. OpenHPC, un software de plataforma de HPC de código abierto para sistemas basados en arquitecturas Intel® simplifica la instalación y la gestión de los sistemas de HPC al reducir las labores de integración y validación necesarias para ejecutar la pila de software de HPC.

Primeros pasos

Escoja el camino más inteligente hacia la programación acelerada de HPC. Acceda a nuestros kits de herramientas descargándolos o utilizándolos de forma gratuita en la Intel® DevCloud:

FAQ

Preguntas más frecuentes

Intel ofrece una series de herramientas y recursos de HPC que ayudan a los desarrolladores a agilizar y simplificar sus labores de programación en los sistemas de HPC. Al utilizar nuestras herramientas, pueden diseñar más fácilmente sus aplicaciones HPC multiarquitectura y de alto rendimiento para ejecutarlas en sistemas de HPC de nodo único, múltiple o distribuido en toda una variedad de arquitecturas Intel (CPU, GPU y FPGA).