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1 Parallel Studio XE 2013 Cluster Studio XE 2013

2 ) ( Intel s Terms and Conditions of Sale Sandy Bridge SYSmark MobileMark Intel Intel Intel Atom Intel Core Intel Xeon Phi Xeon Cilk VTune / Intel Corporation ( HT ): HT PC HT Core 64 :64 BIOS PC : PC 2

3 Parallel Studio XE 2013 Cluster Studio XE /

4 Parallel Studio XE 2013 Cluster Studio XE 2013 Advisor XE (Studio ) Composer XE C/C++ Fortran Cilk Plus MPI MPI VTune Amplifier XE & Inspector XE / / / Trace Analyzer & Collector MPI MPI hotspot 4

5 C++11 Linux Fortran C# Ivy Bridge Java Fortran 2008 (Windows ) C/C++ Haswell CPU MPI MPI 2.2 Xeon Phi Cluster Studio XE Windows Linux 5

6 Parallel Studio XE 2013/ Cluster Studio XE 2013 Intel Parallel Studio XE Intel Cluster Studio & XE 3 Core ( : Ivy Bridge) ( : Haswell) Xeon Phi C++ Fortran OS: Windows 8 Desktop Linux IDE: Visual Studio GNU : C99 C++11 Fortran 2003 Fortran 2008 MPI 2.2 6

7 7

8 Ivy Bridge Haswell Xeon Phi C++/Fortran AVX AVX2 FMA3 IMCI MPI MKL AVX AVX2 FMA3 MPI VTune Amplifier XE Inspector XE & & & / 開発コード名 8

9 Windows Linux Mac OS X C++ Composer XE 2013 Cilk Plus C++ XE 13.0 TBB MKL IPP Xeon Phi (Linux) Fortran Composer XE 2013 Fortran XE 13.0 MKL Compaq Visual Fortran Fortran 2003/2008 Xeon Phi (Linux) Composer XE 2013 C++ Composer XE Fortran Composer XE C++ Fortran Windows (Visual Studio ) Linux Windows: C++ /Visual C++ & Microsoft Visual Studio Linux: C++ /gcc & Eclipse CDT Mac OS X: C++ /gcc & XCode : Fortran Compaq Visual Fortran : : 1 9

10 C++ AVX AVX2 Xeon Phi Linux: Cilk Plus: SYSmark MobileMark : SIMD 2 ( SSE2) SIMD 3 ( SSE3) SIMD 3 (SSSE3) #

11 Fortran Xeon Phi : Linux AVX AVX2 (-xa /Qxa) SIMD & Co-Array & : VECTOR PARALLEL SIMD (align arraynbyte) SYSmark MobileMark : SIMD 2 ( SSE2) SIMD 3 ( SSE3) SIMD 3 (SSSE3) #

12 C++ Windows 5 Intel Parallel Studio XE Intel Cluster Studio & XE 12

13 ( MKL) Windows Linux Mac OS gcc MSFT PGI Parallel Studio XE Cluster Studio XE : North American Development Survey 2011 Volume II Evans Data Corp 33% MKL MKL 13

14 MKL LAPACK コンパイラー & ライブラリー SYSmark MobileMark : SIMD 2 ( SSE2) SIMD 3 ( SSE3) SIMD 3 (SSSE3) #

15 ( IPP) & OS SSE AVX Windows Linux Mac OS X Atom Core Xeon : : intel.com/software/products/eval 15

16 IPP AVX SYSmark MobileMark : SIMD 2 ( SSE2) SIMD 3 ( SSE3) SIMD 3 (SSSE3) #

17 VTune Amplifier XE Intel VTune Amplifier XE? 時間がかかっている関数を重点的にチューニングする コールスタックを確認する ソースレベルで時間を確認する ソースレベルでキャッシュミスを確認する 関数をキャッシュミスの回数でソートして確認する 待機時間ごとにロックを確認する 待機中の CPU 利用率は赤または緑で示される Windows Linux Amplifier XE 3 VTune SAS Institute Inc. Claire Cates 17 17

18 12 VTune Amplifier XE 2013 Intel VTune Amplifier XE 1) & 2) + 3) hotspot 7) ( GCC ) 8) Java Java 9) API 10) 4) Ivy Bridge 5) Haswell 6) Xeon Phi 11) 12) ( : ) / 開発コード名 18

19 Java VTune Amplifier XE 2013 Intel VTune Amplifier XE ( ) (...) JVM Java / C++ / Fortran Java 19

20 CPU VTune Amplifier XE 2013 Intel VTune Amplifier XE CPU H/W ( CPU ) 1 : Linux 20

21 21

22 Intel Advisor XE Advisor XE : Advisor XE! Linux Windows! C C++ Fortran C# 22

23 Advisor XE 2013 Intel Advisor XE 1) 2) ( ) 3) 4) 5)! 23

24 Xeon Phi Compilers & Libraries Xeon Cilk Plus ( TBB) C/C++ C++ Xeon Phi 標準規格のサポート OpenMP Co-Array Fortran MPI! 24

25 Cilk Plus ( TBB) Compilers & Libraries Cilk Plus TBB What 3 & / C++ Why Windows/Linux C/C++ C++ Windows Linux Mac OS X OS / 25

26 ( TBB) C++ C++ OS TBB Golaem, CTO Michaël Rouillé 26

27 Xeon Phi Cilk Plus : Cilk Plus (C/C++ ) / 3 : cilk_for cilk_spawn cilk_sync Cilk Plus 27

28 28

29 Intel Parallel Studio XE Intel Cluster Studio & XE (Microsoft gdb ) { } char p, q; p = malloc(10); q = p; free(p); q = 0; { } char my_chp = "abc"; char an_chp = (char ) malloc (strlen((char )my_chp)); memset (an_chp, sizeof(my_chp)); CHKP: トレースバック :./a.out(main+0x1b2) [0x402d7a] in file mems.c at line 13 29

30 Compilers & Libraries ( MKL) : C++ Fortran OpenMP: MKL ( TBB) / MSTC Modern Software Technology CEO Franz Bernasek 30

31 C++ 11 Compilers & Libraries ( ) ( ) noexcept ( ) for Windows Linux

32 Fortran 2008 Compilers & Libraries 31 (Fortran ) ALLOCATABLE Co-Array CODIMENSION SYNC ALL SYNC IMAGES SYNC MEMORY CRITICAL END CRITICAL LOCK UNLOCK ERROR STOP ALLOCATE DEALLOCATE Co-Array IMAGE_INDEX LCOBOUND NUM_IMAGES THIS_IMAGE UCOBOUND CONTIGUOUS ALLOCATE MOLD G0 G0.d CONTAINS : BESSEL_J0 BESSEL_J1 BESSEL_JN BESSEL_YN BGE BGT BLE, BLT DSHIFTL DSHIFTR ERF ERFC ERFC_SCALED GAMMA HYPOT IALL IANY IPARITY IS_CONTIGUOUS LEADZ LOG_GAMMA MASKL MASKR MERGE_BITS NORM2 PARITY POPCNT POPPAR SHIFTA SHIFTL SHIFTR STORAGE_SIZE TRAILZ ISO_FORTRAN_ENV : ATOMIC_INT_KIND ATOMIC_LOGICAL_KIND CHARACTER_KINDS INTEGER_KINDS INT8 INT16 INT32 INT64 LOCK_TYPE LOGICAL_KINDS REAL_KINDS REAL32 REAL64 REAL128 STAT_LOCKED STAT_LOCKED_OTHER_IMAGE STAT_UNLOCKED DO CONCURRENT OPEN NEWUNIT : ATOMIC_DEFINE ATOMIC_REF INTENT(OUT) G 0 Co-Array ( ) Linux Windows OSX F

33 Inspector XE 2013 / Intel Inspector XE... & MPI / 33

34 Inspector XE 2013 Intel Inspector XE? API 34

35 Parallel Studio XE 2013 / Intel Parallel Studio XE Intel Cluster Studio & XE 250 : : - - Parallel Studio XE 35

36 36

37 Intel Cluster Studio & XE MPI - MPI - MPI 6.5 C/C++ Fortran MPI 12 / Inspector XE MPI VTune Amplifier XE hotspot MPI 37

38 MPI Cluster Studio XE 2013 Intel MPI Library Ivy Bridge Haswell Xeon Phi K 60K 120K Intel MPI Library, K processes Doubling, K processes Exascale, K processes (estimated ) MPI MPI 38

39 MPI Intel MPI Library Berkeley Lab / BLCR Xeon MPI 39

40 MPI 2.2 Intel MPI Library MPI 2.1 MPI MPI MPI MPI

41 Processes MPI Trace Analyzer/Collector ( Cluster Studio XE 2013 ) Intel ITAC Hotspot MPI MPI Intel Trace Analyzer and Collector (processes) Year MPI 41

42 Intel s Terms and Conditions of Sale ( ) Intel Intel Intel Atom Intel Core Intel Xeon Phi Xeon Xeon Inside Cilk VTune / Intel Corporation SIMD 2 ( SSE2) SIMD 3 ( SSE3) SIMD 3 (SSSE3) #

43

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