MIC编程指南初级教程

《MIC编程指南初级教程》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、MIC编程（1）——MIC是什么？美国SC12大会上，英特尔正式发布了至强融核XeonPhi，采用MIC（IntelManyIntegeratedCore）架构，用于高性能并行计算。MIC基于X86架构，支持多种并行模型，OpenMP、pThread、OpenCL、MPI等并行编程语言，采用C、C++和Fortran三种语言进行软件移植开发，特点以编程简单（引语方式）著称，工具链丰富。MIC基于X86架构，是众核协处理器，MIC为XeonPhi产品的架构总称，XeonPhi的第一代产品的架构代号为“Knight

2、sCorner”。KnightsCorner采用Intel2012开始使用的3D“三门”晶体管技术，使用22nm工艺制造，MIC卡含有50个以上的核，每个核可以支持4个线程，双精性能超过1TFlops，含有512bit的向量宽度，支持8个双通道GDDR内存控制器，内存大小为6GB或8GB。MIC卡图解MIC卡通过PCI-E连接到主板上，通过一个8PIN和一个6PIN电源线供电，功耗在225-300W。MIC编程（2）——MIC主要参数MIC卡上每个核可以执行不同的指令，每个核最多支持4个硬件线程，用来隐藏存储访

3、问延迟。MIC卡与主机端通过PCI-E连接，支持PCI-Ex8或x16线宽配置。每个MIC卡可以设置独立的IP，可以把每个MIC卡当作独立的节点。MIC卡拥有512bit的向量位宽，可以同时处理16个32-bit浮点/整形元素或8个64-bit浮点/整形元素的计算。MIC卡包含32KBL1指令cache和32KBL1数据cache，同时，每个核拥有全局可见的L2cache，大小为512KB。MIC的另一个重要的特点是卡上有一个微操作系统(uos)，uos使得MIC卡具有下面的两个功能：1)       MIC卡

4、可以完整的之行程序，而不需要CPU发起主函数，即只需要把程序传递到MIC卡上，uos可以使程序完整运行。2)       MIC卡包括众多的核，程序运行时可能有些核没有被用到，这时uos就可以通过关闭空闲的核减少功耗。MIC编程（3）——MIC峰值性能计算方法SE10P：1.单精度峰值性能: 32SPFLOPs/clock/core*61cores*1.1GHz=2147.2GFLOP/s2. 双精度峰值性能: 16DPFLOPs/clock/core*61cores*1.1GHz=1073.6GFLOP/s3

5、.内存带宽: 4Bytes/channel*16mem.channels*5.5GT/s=352GB/s5110P：1.单精度峰值性能: 32SPFLOPs/clock/core*60cores*1.053GHz=2021.76GFLOP/s2. 双精度峰值性能: 16DPFLOPs/clock/core*60cores*1.053GHz=1010.88GFLOP/s3.内存带宽: 4Bytes/channel*16mem.channels*5.0GT/s=352GB/s注：32SPFLOPs/clock/co

6、re=512/32*2，是指512bits向量化和FMA指令，双精度类似。MIC编程（4）——MIC灵活高效的编程方式MIC是基于X86架构的众核处理器，CPU多核上的并行编程模型在MIC上都支持，同时MIC卡上运行一个uos，因此，MIC与CPU多核之间的编程很灵活，既可以CPU端启动主函数，也可以MIC端启动主函数，甚至可以CPU和MIC端同时各自发起主函数。CPU多核和MIC协同编程模式如下图所示，CPU多核和MIC协同计算有以下几种模式：1)       Multi-CoreHosted：程序并行度较低

7、，只在CPU多核上运行；2)       Offload：加载模式，CPU端发起主函数，通过offload模式调用kernel到MIC上执行（类似于GPU的kernel执行模型）；3)       Symmetric：对等模式，即CPU多核和MIC各自发起主函数，采用-mmic编译选项区别MIC端可执行程序和CPU端可执行程序；4)       ReverseOffload：逆转加载模式，与offload模式相反，由MIC端发起主函数；5)       Many-CoreHosted：native模式，利用-m

8、mic编译选项编译成MIC端可执行程序，程序只在MIC上执行。MIC编程（5）——MIC驱动MPSS安装1MIC对硬件的要求1)        主板目前，并不是所有的主板都支持MIC环境，有些主板升级BOIS后可以支持MIC环境。MIC需要在主板BOIS中启用大型基本地址寄存器(BAR)支持，MMIO大于4GB的寻址。默认情况下，大多数平台BIOS实施将其设为禁用，因此必须在平台BIO