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加快跨多种架构的科学计算工作负载
许多企业正在使用科学计算系统来增强大数据和分析用例，这些系统将计算过程分布到多个节点上，同时运行多个工作负载来更快获得结果。
将软件转换为在科学计算集群上运行以及高效设计高性能并行计算可能很复杂，需要开发人员投入大量时间。但是，使用适当的软件工具可以大大缩短这个过程。
同时，开发人员面临着越来越多通过各种架构（CPU 以及 GPU 和 FPGA 等加速器）加快专业工作负载的需求。其中，他们还必须扫清一些耗时和成本高昂的障碍，因为他们力图确保自己的软件适用于尽可能多的硬件类型和计算模型。
为了帮助解决这些挑战，英特尔提供了一些科学计算工具和资源，帮助开发人员构建高性能、针对并行计算优化的跨架构应用。这些工具和资源均在 oneAPI 的基础上设计，oneAPI 是一个开放、跨架构、基于标准的编程模型。
面向开发人员的英特尔® oneAPI HPC 工具
开发人员可以使用英特尔® oneAPI Base Toolkit 和英特尔® oneAPI HPC Toolkit 更轻松地构建、分析、优化和扩展跨多种架构的科学计算应用。这些资源包括矢量化、多线程处理、多节点并行化和内存优化等方面的先进技术，这样您可以更轻松地构建适用于科学计算的软件。
英特尔® oneAPI HPC Toolkit 组件
- 英特尔® oneAPI DPC++/C++ Compiler：使用这个支持 OpenMP 且基于标准的 C++ 编译器可利用英特尔® CPU、GPU 和 FPGA 平台（搭载英特尔® Processor Graphics 的英特尔® 至强®、英特尔® 酷睿™ 处理器、英特尔® Xe 架构 GPU）中的更多内核和内置技术。
- 英特尔® C++ Compiler Classic：使用这个支持 OpenMP 且基于标准的 C++ 编译器，可利用基于英特尔® 至强® 可扩展处理器和英特尔® 酷睿™ 处理器的平台中的更多内核和内置技术。
- 英特尔® Cluster Checker：验证集群组件是否能无缝协作，以实现最佳性能、更长的正常运行时间和更低的总拥有成本。
- 英特尔® Fortran Compiler：使用这个支持 OpenMP 且基于标准的 Fortran 编译器可实现 CPU 和 GPU 分载。
- 英特尔® Fortran Compiler Classic：这个基于标准的 Fortran 编译器包括对 OpenMP 的支持，为现有以 CPU 为中心的工作流程提供了连续性。
- 英特尔® Inspector：在设计周期早期定位并调试线程、内存和持久内存错误，避免以后出现代价高昂的错误。
- 英特尔® MPI Library：在英特尔® 架构上实现灵活、高效且可扩展的集群消息传输。
- 英特尔® 跟踪分析器和跟踪采集器：了解 MPI 应用在其整个运行时中的行为。
（注：HPC Toolkit 是英特尔® oneAPI Base Toolkit 的一个加载项，是实现完整功能所必需的。）
科学计算与 AI 和大数据框架
AI 和分析工作负载是科学计算系统的主要用例。这些应用需要大量计算来执行其任务。虽然 AI 和大数据应用通常运行在传统的单节点系统上，但各组织越来越多地转向科学计算技术，以加快工作流程并改善结果。
为了帮助加快 AI 和分析，英特尔提供了英特尔® oneAPI AI Analytics Toolkit。这个全面的软件包为数据科学家、AI 开发人员和研究人员提供了熟悉的 Python 工具和 AI 框架，以加快英特尔® 架构上的端到端数据科学和分析流水线。
与 HPC Toolkit 一样，AI Analytics Toolkit 组件也是使用 oneAPI 库构建的，用于低级计算优化。 该工具套件可以最大限度地提高端到端性能（从预处理到机器学习），并为高效的模型开发提供互操作性。
使用 AI Analytics Toolkit，您可以：
- 利用英特尔针对 TensorFlow 和 PyTorch 优化的框架、预先训练的模型和低精度工具，在英特尔® CPU 和 GPU 上实现高性能深度学习训练，并将快速推理集成到 AI 开发工作流程中。
- 借助针对英特尔优化的计算密集型 Python 软件包、Modin、Scikit-Learn 和 XGBoost，实现数据预处理和机器学习工作流程的插入式加速。
- 直接获取英特尔的分析和 AI 优化，确保您的软件能够无缝协同工作。
开源软件
oneAPI 基于开放的行业标准。在构建科学计算应用时使用它，可以避免专有编程代码限制，并最大限度地提供商机。它是开放的科学计算软件开发和科学计算优化方法。
利用以 oneAPI 为基础构建的英特尔® oneAPI Toolkits，您可以确保您的解决方案与包括 C/C++、Fortran、Python、OpenMP 和 MPI 在内的科学计算标准互操作，从而与旧代码轻松集成。您将确保它们足够灵活，可以跨多种架构和计算模型进行部署。
此外，英特尔还是 OpenHPC 社区的成员。OpenHPC 是一款适用于基于英特尔® 架构的系统的开源科学计算平台软件，它通过减少运行科学计算软件堆栈所需的集成和验证工作，简化了科学计算系统的安装和管理。