Descubre la revolucionaria tecnología de Intel: One API

Descubre la revolucionaria tecnología de Intel: One API

Bienvenidos a todos los participantes. Comenzaremos por analizar qué es esta tecnología llamada One API y luego les presentaré la programación real necesaria para que esto funcione y cómo de fácil es todo en general. One API es una iniciativa de la industria, una iniciativa tecnológica de Intel. La idea aquí es que la industria en su conjunto se enfrenta a esta dificultad y por Ello Intel ha desarrollado una solución que puede ser adoptada según el valor que se le vea. Intel ha creado una iniciativa denominada One API y las herramientas de Intel asociadas a ella se conocen como las herramientas de Intel One API. Hoy en día, si examinamos las cargas de trabajo de HPC o AI, la carga de trabajo en sí tiene una representación en memoria que varía en grados variables. La representación de las cargas de trabajo puede variar en función de cómo se haya representado y ciertos hardware se vuelven más eficientes o han evolucionado para ser más eficientes al trabajar con dichas representaciones. Por ejemplo, si observamos las representaciones para el habla o las imágenes, las expresiones de habla pueden estar representadas en memoria en un vector, que es simplemente una matriz unidimensional, mientras que las imágenes se representan en memoria en forma de múltiples hojas de matrices bidimensionales. En ambos casos, la GPU resulta extremadamente útil al trabajar con ellas. Además, si tienes tu propia representación desde una perspectiva de software y, eventualmente, la has implementado en un FPGA mediante la creación de un RTL y un flujo de bits, eso sería tu propia representación y tu hardware trabajará eficientemente con ella. En cualquier caso, existen otros aceleradores, como el acelerador de tensores y los aceleradores de redes neuronales, entre otros. En todos estos casos, cada uno de estos dispositivos requiere que aprendas un lenguaje de programación diferente o, al menos, que trabajes con diferentes conjuntos de herramientas. Entonces, en resumen, cuando tienes estas cargas de trabajo centradas en los datos y los requisitos de hardware centrados en los datos, y muchas soluciones hoy en día requieren el uso de múltiples hardware, es posible que no puedas completar tu solución simplemente agregando más y más núcleos y ejecutando más hilos en ellos. Es posible que debas utilizar diferentes tipos de hardware, y en este escenario, necesitas tener un equipo con múltiples conjuntos de habilidades y el cambio de código se vuelve muy difícil. Por ejemplo, si estabas ejecutando una transformada rápida de Fourier en la CPU y la optimizaste para que funcione de manera eficiente, pero luego decides ejecutarla en la GPU, es posible que no sea tan eficiente como debería ser, y es posible que debas ajustarla aunque el compilador compile el mismo código tal cual. Esa es la situación en la que la mayoría de nosotros nos enfrentamos a diario en nuestra industria y en nuestras instituciones. La idea es cómo solucionar este problema, ¿hay una manera de programar todos estos dispositivos diferentes o podemos tener un solo punto de entrada y luego utilizar diferentes dispositivos según nuestras necesidades de manera dinámica en nuestro programa? Ahí es donde entra One API. Esta iniciativa de Intel se sitúa en la parte superior de la capa de hardware y te ayuda con un solo punto de entrada. Escribes un código y luego transfieres porciones de este código a diferentes piezas de hardware y también puedes cambiarlo de manera programática. Hay varias formas en las que puedes elegir programáticamente un CPU, una GPU, una FPGA, etc., para la transferencia. Ahora hay muchas formas en las que puedes elegir programáticamente un CPU específico, una GPU específica, una FPGA, etc., para realizar la transferencia. En resumen, One API es un punto de entrada único tanto desde una perspectiva de programación como desde una perspectiva de eficiencia, y desde una perspectiva de conjunto de herramientas. Estos tres aspectos hacen que tu vida sea mucho más fácil y eficiente. Las dos partes principales de esta iniciativa se conocen como la interfaz de programación directa y la interfaz de programación basada en API. La interfaz de programación directa se refiere a este lenguaje llamado Data Parallel C++ (DPC++), aunque actualmente se le conoce como SYCL. Es un lenguaje llamado SYCL o a veces se le llama C++SYCL en el sentido tradicional. Además, hay una tercera parte que se conoce como extensiones comunitarias. Las extensiones comunitarias son aspectos del lenguaje de programación que son desarrollados y compatibles con el compilador de Intel para permitir la rápida transición de programas heredados escritos en C o C++ a DPC++ o SYCL. Las bibliotecas juegan un papel muy importante. No solo hacen que tu código sea modular y reutilizable, sino que también te ayudan a ser más compatible con el hardware. Cada una de estas bibliotecas tiene su propia compatibilidad con el hardware, por lo que no todas están disponibles para todos los diferentes tipos de hardware. Sin embargo, donde están disponibles, ya se ha optimizado esa funcionalidad específica para ese hardware en particular, lo que significa que obtendrás una implementación eficiente para el hardware subyacente. Por ejemplo, si tienes una transformada de Fourier y la has implementado para la CPU, pero luego decides cambiarla a la GPU. Es posible que no sea tan eficiente como podría ser y es posible que debas ajustarla incluso si el compilador está compilando el mismo código en sí mismo. Esa es la situación en la que la mayoría de nosotros nos enfrentamos a diario en nuestra industria y en nuestras instituciones. La idea es cómo solucionar este problema, ¿hay una manera de programar todos estos dispositivos diferentes o podemos tener un solo punto de entrada y luego utilizar diferentes dispositivos según nuestras necesidades de manera dinámica en nuestro programa? Ahí es donde entra One API. Esta iniciativa de Intel se sitúa en la parte superior de la capa de hardware y te ayuda con un solo punto de entrada. Escribes un código y luego transfieres porciones de este código a diferentes piezas de hardware y también puedes cambiarlo de manera programática. Ahora hay muchas formas en las que puedes elegir programáticamente un CPU específico, una GPU específica, una FPGA, etc., para realizar la transferencia. En resumen, One API es un punto de entrada único tanto desde una perspectiva de programación como desde una perspectiva de eficiencia, y desde una perspectiva de conjunto de herramientas. Estos tres aspectos hacen que tu vida sea mucho más fácil y eficiente.