提供最佳 C++ 和 Fortran 應用程式效能 - Intel Parallel Studio XE 2015

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提供最佳 C++ 和 Fortran 應用程式效能 - Intel Parallel Studio XE 2015

介紹 Studio XE
新功能：SIMD 指令 2.1 SIMP SIMD 指令程式設計 2.2 新功能：OpenMP 4.0 和任務排程
向量化和超量化的效能提升
從 Fortran 到 C++ 的向量化能力
以科學視角處理平行程式設計
使用 OpenMP 4.0 簡化程式碼
向量化與超量化的效能提升
最新版本功能和評估
未來展望
常見問題解答

INTRODUCING STUDIO XE

在本文中，我們將介紹 Intel 的 Studio XE 軟體套件。這是一個針對高性能計算（HPC）環境的工具套件，包括編譯器、函式庫和分析工具等。Studio XE 在優化程式效能方面非常受歡迎，尤其是在 HPC 領域。讓我們一起看看最新版本的 Studio XE 都有哪些新功能吧！

新功能：SIMD 指令

Studio XE 2015 版本引入了一項名為 "Explicit Vectorization" 的新功能。這個功能可以讓開發者更明確地指示編譯器何時應該使用 SIMD 指令。這種新的程式設計風格非常適合在 HPC 環境中使用，具有很高的效能提升。此外，OpenMP 4.0 版本也新增了這樣的功能。

SIMP SIMD 指令程式設計

Studio XE 2015 除了支援上述的 "Explicit Vectorization" 功能外，還加入了其他更先進的功能，例如 OpenMP 4.0 和任務排程（Tasking）。這些功能的結合讓程式設計師可以同時進行任務排程、向量化和超量化，擁有更大的靈活性和效能優勢。對於開發者來說，透過這些功能進行並行化和向量化程式設計變得更加容易。

向量化和超量化的效能提升

最近，由於計算能力的大幅提升，開發者開始重新關注向量化程式設計。現在，使用 AVX 512 指令集，開發者可以一次處理16個單精度浮點數或8個雙精度浮點數。這種效能提升對於應用程式來說非常顯著。隨著這種硬體能力的提升，集成 OpenMP 4.0 的 Studio XE 正好提供了一個絕佳的開發環境。

從 Fortran 到 C++ 的向量化能力

在過去，向量化主要是針對 Fortran 程式進行的，而且只有一小部分簡單的迴圈可以被向量化。現在，不管是在 Fortran、C 或 C++ 程式中，都可以使用 Studio XE 的向量化能力。這一功能的引入讓開發者能夠更加靈活地使用向量化程式設計，甚至可以處理更複雜的迴圈結構。

以科學視角處理平行程式設計

Studio XE 2015 版本的一項重要功能是讓科學家能夠更加貼近他們的科學研究，而不需要大幅改寫程式碼來實現平行化。現在，開發者可以在程式碼中明確指示哪些部分需要進行平行化和向量化，而不再需要手動微調程式碼，使程式碼更符合科學模型。Studio XE 通過引入 OpenMP 4.0 提供了這種支援。

使用 OpenMP 4.0 簡化程式碼

OpenMP 4.0 是 Studio XE 2015 版本的一大亮點。開發者現在可以使用 OpenMP 4.0 的指令來指示程式碼的平行化和向量化操作。這樣一來，開發者可以通過簡單的指示，達到更好的效能和更容易閱讀的程式碼。這使得開發者能夠更加專注於解決問題，而不用花費太多時間在程式碼的微調上。

向量化與超量化的效能提升

在過去，開發者在嘗試進行向量化程式設計時，必須仰賴編譯器自動判斷何時進行向量化。這樣的方式有時無法提供最佳的效能。現在，借助 Studio XE 的 "Explicit Vectorization" 功能，開發者可以明確指示編譯器何時進行向量化，從而更好地掌控程式碼的效能。這種方式已經被許多開發者廣泛使用，並取得了顯著的效果。