MIC簡介
一：MIC是什麼？
（一）MIC是架構名稱-Intel Many Integrated Core（Intel集成衆核）
（二）衆核協處理器（Co-Processor）
--通過PCIE與CPU通信
--衆核、重核
（三）基於x86架構和x86指令集
二：MIC特性
MIC卡：
最高61 cores
主頻1.2GHz
244 Threads 但是最多能開240個線程，有4個線程跑OS
最高內存容量16GB，內存帶寬352GB/s
單卡雙精度峯值性能>1.2TFLOPS
MIC Core的組成
X86架構普通指令單元
512bit向量寬度VPU
內嵌LinuxOS，可配置IP地址
通用的編程模型、語言和工具鏈
編程模型：MPI、OpenMP、OpenCl
編程語言：C、C++、Fortran
編程工具：vtune、MPITrace
編程庫：MKL
編譯器：icc/icpc/ifort
三：爲什麼要使用MIC？
（一）並行計算式未來發展趨勢
通用架構並行
--同構多核並行（粗粒度）
--異構衆核並行（細粒度）
CPU+GPU異構協同計算
CPU+MIC異構協同計算
（二）MIC技術優勢
1.微異構架構：開發和維護一份代碼，單節點資源最大化利用（CPU和MIC，不需要像GPU一樣重新編譯）
2.高性能與低功耗
3.軟件編程高效
MIC編程模式：
MIC五種應用模式
--串行+並行模式
並行度不高
CPU hosted
--串行+高並行模式
Offload（常用）
--對稱模式（Symmetric模式）
進程並行（MPI）
--高並行+串行模式
MIC hosted
CPU co-processed
--高並行模式（Native模式）
MIC hosted
GPU只支持offload模式（串行+高並行模式）
4.前期快速移植
（1）MIC移植：offload模式
--引語方式，類似OpenMP，不需要重寫代碼
--沿用原有OpenMP、MPI、OpenCL編程模型
Main()
{ double pi=0.0f;long i;
#pragma offload target (mic)
#pragma omp parallel for reduction(+:pi)
for(i=0;i<N;i++)
{
double t=(double)((i+0.5)/N);pi+=4.0/(1.0+t*t);
}
printf(“pi=%f\n”,pi/N);
}
（2）GPU移植：offload模式
--採用新的CUDA編程模型，程序需要重寫
--需要烤爐線程索引，數據映射等細節
5.編程複用性：CPU和MIC公用代碼
6.工具鏈豐富
7.計算規模易擴展
（四）什麼時候使用MIC
適合MIC的應用
使用前提：完全擁有源代碼（必須）：軟件自身源碼+數學庫源碼
應用所具備的特徵
--高度並行
並行度帶到百級，最好千級以上
並行效率較高，線程可擴展性好，能擴展到200以上線程並行
--計算密集型應用，F/B高
計算/PCIE傳輸比例高，計算能掩蓋PCIE輸出
計算時間/訪存時間高，沒現成內存帶寬較低
--SIMD模式，熱點算法爲向量化計算，向量化程度高
--數據可分塊處理，突破MIC容量的瓶頸
--訪存可實現連續，L1/L2Cache命中率高（局部性原理）
（MIC VS GPU）MIC和GPU的比較
|
算法特性 |
MIC |
GPU |
|
細粒度並行密集計算 |
ok |
ok |
|
併發性比較低 |
滿足200個並行線程 線程+指令級並行 |
需要改變算法，增加並行性 |
|
多邏輯分支（if..else） |
ok |
嚴重影響性能，需要設計並行算法來去除分支 |
|
大程序，複雜的結構 |
ok（用引語就好） |
移植和優化週期長 |
|
並行外設方案，熱分散 |
ok |
no |
