AI硬件碎片化難題，英特爾想用“一個(gè)API”解決，還推出新的編程語言DPC++

曉查 2019-08-30 12:51:09 來源：量子位

曉查 發(fā)自 凹非寺

量子位 報(bào)道 | 公眾號(hào) QbitAI

AI開發(fā)者最怕什么？硬件不統(tǒng)一，帶來的開發(fā)碎片化問題。

現(xiàn)在用于AI開發(fā)的硬件，不僅有CPU、GPU，還有FPGA、AI專用計(jì)算芯片。不同的硬件需要不同的API，甚至是不同的編程語言。將原來開發(fā)的AI程序移植到另外一種架構(gòu)上，是一件極為困難的事情。

本周，英特爾在北京的一場(chǎng)技術(shù)溝通會(huì)上，分享了“oneAPI”項(xiàng)目，致力于用軟件解決AI開發(fā)中硬件不統(tǒng)一的問題。

其實(shí)，早在去年12月，英特爾就推出了“oneAPI”，并宣布將于2019年第四季度發(fā)布開發(fā)者測(cè)試版本。

顧名思義，“oneAPI”的目的就是提供統(tǒng)一的編程模型，簡(jiǎn)化在不同硬件架構(gòu)上的AI程序開發(fā)工作，讓開發(fā)者用一套源代碼創(chuàng)建適用于不同硬件的AI應(yīng)用程序。

四種硬件，一個(gè)API

當(dāng)今AI運(yùn)算主要用到的硬件包括4種：CPU、GPU、FPGA、和AI加速器。英特爾的優(yōu)勢(shì)在于，他們是少數(shù)全面涉及這4種芯片的半導(dǎo)體廠商。

英特爾不僅擁有CPU、集成顯卡，還通過收購(gòu)Altera、Nervana兩家公司獲得了大量在FPGA、AI芯片上的設(shè)計(jì)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。

另外，數(shù)據(jù)為中心的多元化計(jì)算覆蓋了標(biāo)量（Scalar）、矢量（Vector）、矩陣（Matrix）和空間（Spatial）4種運(yùn)算，即SVMS架構(gòu)，它需要一個(gè)高效的軟件編程工具來充分釋放其性能。

在硬件和運(yùn)算方式如此多種多樣的背景下，英特爾順勢(shì)推出了oneAPI。

oneAPI支持直接編程和API編程，并將提供統(tǒng)一的語言和庫，可以在包括CPU、GPU、FPGA、和AI加速器等不同硬件上，提供完整的本地代碼性能。

△ 英特爾架構(gòu)、圖形與軟件部副總裁Bill Savage介紹oneAPI

在分享會(huì)上，英特爾架構(gòu)、圖形與軟件部副總裁 Bill Savage表示，英特爾的歷史產(chǎn)品以及將來發(fā)布的產(chǎn)品都會(huì)支持oneAPI，英特爾在上周Hot Chip上最新發(fā)布兩款專門用于AI運(yùn)算的芯片NNP-T和NNP-I也都會(huì)支持oneAPI。

oneAPI也是一個(gè)向所有硬件廠商開放的標(biāo)準(zhǔn)，英特爾希望所有廠商都能加入進(jìn)來，為開發(fā)AI程序的簡(jiǎn)化工作做出貢獻(xiàn)。

英特爾oneAPI中包含幾個(gè)重要的運(yùn)算函數(shù)庫：英特爾數(shù)學(xué)核心函數(shù)庫（MKL）、數(shù)據(jù)分析加速庫（DAAL）、面向深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的英特爾數(shù)學(xué)核心函數(shù)庫（MKL-DNN），它們?yōu)殚_發(fā)者實(shí)習(xí)深度學(xué)習(xí)提供了便利。用戶無需再考慮硬件的細(xì)節(jié)，所有的庫都針對(duì)英特爾的硬件進(jìn)行了優(yōu)化。

△ 英特爾架構(gòu)、圖形與軟件部首席工程師Eric Lin介紹統(tǒng)一API的優(yōu)勢(shì)

新的編程語言

有了oneAPI還不夠。英特爾認(rèn)為，多元化架構(gòu)需要全新的并行、公開編程語言，現(xiàn)有的C++、MATLAB以及英偉達(dá)硬件專有的CUDA，都無法滿足需求。

因此，英特爾還為oneAPI加入了一個(gè)配套的直接編程語言Data Parallel C++ (簡(jiǎn)稱DPC++)，這是一種基于標(biāo)準(zhǔn)的開放式跨行業(yè)語言，可替代單一架構(gòu)專有語言，能夠提供并行編程的效率和性能。

△ 英特爾架構(gòu)、圖形與軟件部副總裁兼編譯器與語言部門總經(jīng)理Alice Chan介紹DPC++

但是一門新的編程語言往往會(huì)遇到推廣困難的問題。英特爾編譯器與語言部門總經(jīng)理Alice Chan表示，英特爾在設(shè)計(jì)DPC++的時(shí)候，在語法上和CUDA非常接近，如果程序員對(duì)于CUDA非常熟悉的話，那么使用DPC++進(jìn)行編程應(yīng)該沒有任何問題。

DPC++的學(xué)習(xí)曲線非常平滑，適合其他編程語言的開發(fā)者快速上手，從而更容易將原來的項(xiàng)目遷移到oneAPI上。

合作與對(duì)手

據(jù)英特爾透露，目前oneAPI已經(jīng)和很多廠商展開了合作。其中就包括了百度的在Paddle Paddle。

Facebook首席科學(xué)家、2019年圖靈獎(jiǎng)得主LeCun也發(fā)了一條推特，表示PyTorch獲得了oneAPI的優(yōu)化。

一家美國(guó)公司Taboola在使用英特爾至強(qiáng)oneAPI經(jīng)過優(yōu)化之后，性能達(dá)到了2.5倍的提升。

作為AI領(lǐng)域最重要的的硬件供應(yīng)商，英偉達(dá)是一個(gè)繞不開的話題。

對(duì)于這個(gè)尖銳的話題，Bill說：

英特爾和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不同，我們的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手只對(duì)一到兩個(gè)專用架構(gòu)感興趣。我們要所有架構(gòu)被支持，并且他們能夠很好地一起協(xié)作。

oneAPI是向所有硬件廠商開放的，也會(huì)對(duì)英偉達(dá)開放。我預(yù)期oneAPI將會(huì)被得到實(shí)施和廣泛部署，這是我對(duì)未來的期待。

不知道黃仁勛怎么看。