为什么统一编程是应用程序开发的未来

 
将应用程序移动到新的处理器类型或芯片供应商意味着创建一个全新的代码库。这种额外的成本和延迟永远不会受到欢迎 – 特别是今天，当组织面临巨大的压力，需要快速最大化数据和商业产品的价值，并且处理它们的新工作负载和处理器选项正在爆炸式增长。
随着世界以数据为中心的工作负载变得越来越大，越来越多样化，可以最好地处理它们的架构也是如此。麦肯锡最近的一份报告显示，到2025年，首选计算架构将多样化。对于数据中心和边缘计算，预计ASIC(专用集成电路)和FPGA(现场可编程门阵列)的使用将大幅增长，从而增加电流主要由CPU和GPU组成的阵容。
希望从数据中获取最大价值，同时最大限度地缩短开发时间和成本的组织和个人可以从统一编程模型支持的异构计算策略中受益。
适用于许多平台的oneAPI
英特尔副总裁兼计算性能和开发人员产品总经理Bill Savage表示，统一的编程模型为企业和OEM提供了一种经济高效地利用日益多样化的处理器平台的方法。 “统一开发使公司可以在供应商和架构之间共享源代码投资：标量，向量，矩阵和空间(SVMS)，同时利用新的加速器。”
这个想法很熟悉：开发人员编程一次，根据每个目标架构的需要调整他们的代码，并将调优的代码部署到相应的处理器。因此，例如，公司可以在通用CPU(中央处理单元)上试用AI项目，然后根据需要移动到更专业的处理器，以处理例如流边缘分析的不断增长的需求。这里的新功能是将这种单源代码模型广泛应用于传统封闭的，供应商专有的专用处理器架构领域。
这正是一项名为oneAPI的英特尔新计划的核心。该项目于2018年12月在英特尔架构日宣布，旨在通过统一的开放式开发模式彻底改变应用程序开发，以简化跨处理器的编程。 Savage解释说，目标有三个：提高跨多种计算架构的应用程序可移植性，提高开发人员的工作效率，最重要的是为数据中心，边缘和云中的高增长，以数据为中心的应用程序提供最高的处理器性能。
虽然统一的开发模式将会改变游戏规则，但Savage会谨慎地设定切合实际的期望。 “开发人员仍然需要调整他们所针对的硬件的代码。”
“我们希望避免认为我们可以使FPGA编程像CPU和GPU编程一样简单。是的，我们通过提供统一的跨架构编程语言和环境来提高其工作效率，而不是传统的FPGA编程，这种语言和环境得到了英特尔工具的支持，但这仍然远远超过了CPU或GPU程序。“
业界需要一种开发模型，使程序员可以自由地为不同的工作负载和跨没有环境锁定的体系结构进行开发。
基于行业标准和开放规范，oneAPI项目旨在突破生态系统协作和采用，同时突破专有模型的局限性。 Data Parallel C ++(简称为DPC ++)是oneAPI的直接编程语言组件，是单体系结构语言的开放式跨行业替代方案。
可以与不同架构，供应商和目标一起使用的开放式设计不仅应该为开发人员提供为新硬件目标编写应用程序的灵活性和选择，还应鼓励广泛的开发人员和生态系统合作伙伴参与和创新。 oneAPI也可以成为专业硬件制造商用于其软件平台的基础。
oneAPI利用两种类型的编程来提供高效的统一开发模型，该模型可以在一系列硬件上提供完整的本机代码性能：直接编程和基于API的编程。
DPC ++是一种基于熟悉的C ++编程模型的直接编程语言，是oneAPI的关键。 Savage解释说，它提供了一种开放的，跨行业的单一架构，专有语言的替代方案。
oneAPI beta工具包将包括对当前英特尔架构(如CPU，iGPU和FPGA)的支持，支持即将发布的GPU和其他加速器芯片。 “因此，数据中心的开发人员可以开始开发集成显卡，转换到第一个低端分立卡，然后为高端数据中心部分做好准备。”
“客户希望获得专有解决方案的开放替代品，”Savage总结道。 “通过oneAPI，英特尔将采用所有四类计算架构标量(CPU)，矢量(GPU)，矩阵(AI加速器)和空间(FPGA)，以最好地满足数据中心和行业的计算需求，现在 进入未来。“