主題報(bào)告 | 高性能數(shù)學(xué)庫與異構(gòu)計(jì)算軟件棧進(jìn)展

6月11日-13日，以“開源賦能，普惠未來”為主題的2023開放原子全球開源峰會在北京舉辦。張先軼博士受邀在開源工業(yè)軟件分論壇作《高性能數(shù)學(xué)庫與異構(gòu)計(jì)算軟件棧進(jìn)展》主題報(bào)告。

時(shí)間：2023/6/12

報(bào)告簡介

在報(bào)告中，張先軼博士首先以CUDA和OpenCL為例，強(qiáng)調(diào)了開源未必能勝過閉源，能否構(gòu)建一個(gè)良好的軟硬件生態(tài)系統(tǒng)才是成功的關(guān)鍵。目前在計(jì)算領(lǐng)域，構(gòu)建得比較成熟的函數(shù)庫有Intel的MKL、ARM的APL和ACL、NVIDA的CUDA-X等。而國內(nèi)的計(jì)算芯片雖然在科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域已經(jīng)有了一定的積累，但大多都是各成一家或者向某家靠攏，沒有設(shè)立統(tǒng)一的接口和標(biāo)準(zhǔn)，大環(huán)境不夠成熟。

為了解決這一問題，澎峰提出“參與開源，共建生態(tài)，立足國內(nèi)，走向國際”的口號，以萬萬開源工作者對開源社區(qū)的貢獻(xiàn)為基礎(chǔ)，共同建立良好的開源軟件生態(tài)，并以開源生態(tài)滋養(yǎng)閉源產(chǎn)品。

為此，澎峰做了以下工作：

1.PerfXAPI異構(gòu)計(jì)算軟件棧

PerfXAPI 圍繞應(yīng)用側(cè)需求，旨在創(chuàng)建一個(gè)開放、基于開源標(biāo)準(zhǔn)的跨架構(gòu)API編程模型，在面對大量跨各種架構(gòu)的硬件和復(fù)雜工作負(fù)載場景時(shí)簡化開發(fā)工作。

優(yōu)勢：1）支持多種異構(gòu)設(shè)備；2）統(tǒng)一API調(diào)用接口；3）高性能。

2.PerfMPL高性能數(shù)學(xué)庫

包含Openblas、Libm/PerfMath、BLAS、LAPACK、FTT等基本庫。目前已有PerfMPL for ARM、PerfMPL for RISC-V（RVCL）的標(biāo)準(zhǔn)版本。支持為EDA、CFD等應(yīng)用領(lǐng)域提供定向優(yōu)化，支持為國產(chǎn)GPU/NPU廠商提供對標(biāo)cuBLAS、cuFFT、cuMath等的定制服務(wù)。

其中，OpenFFT/PerfFFT是完全由澎峰自主研發(fā)，不基于FFTW，版權(quán)協(xié)議可控的FFT庫，并支持X86、ARM、RISC-V等主流處理器，相對其他FFT庫性能方面均有提升。

優(yōu)勢：1）性能對標(biāo)國際；2）一致精度；3）安全、可靠、穩(wěn)定。

3.PerfXPy 新一代科學(xué)計(jì)算軟件

PerfXPy 是一個(gè)面向科學(xué)家和算法工程師的高性能Python計(jì)算平臺，兼顧易用性與高性能，支持ARM、RISC-V 通用算力平臺和異構(gòu)加速平臺。并有單機(jī)版（免費(fèi)）、SaaS版本、集群版本等多個(gè)版本。