聯合解決方案概述

據恒州博智中心統計,2020年全球智能計算市場規模達到了1838億元,預計2027年將達到3843億元,年復合增長率(CAGR)為10.7%。在整個智能計算生態中,異構系統計算體系擁有廣闊的市場與發展前景。與此同時,行業內廣泛存在著面向高性能異構系統的應用性能缺失——沒有高效能編譯器和新興通用處理器的緊密結合,廣大客戶無法很好地體驗異構系統的真實性能。

針對上述問題,飛騰公司作為國內領先的核心芯片提供商,聯合專注于編譯優化技術的北京清醒異構科技有限公司,推出基于清醒異構自動編譯優化器“飛及1.0”(Fiuggi1.0)和飛騰FT-2000/4的聯合解決方案。該方案可實現物理硬件,軟件系統與上層應用的完整適配與高效運行,在大幅度降低系統功耗和響應時間的同時,能夠有效實現新型信息化基礎設施的安全、高效、易用。該方案可以在用戶無感知的前提下,應用于政務、金融、企業等專業領域場景。

清醒-飛騰聯合自動性能優化解決方案的推出,能夠徹底改變目前在智能計算系統領域轉型升級過程中廣泛存在的項目重人力、方案難復制、維護成本高的現狀,通過自動性能優化,加速智能計算系統落地應用進程。

方案詳情

清醒-飛騰聯合解決方案依托飛騰高效能計算芯片,預部署定向適配過的清醒異構“飛及1.0”(Fiuggi1.0)編譯優化器。客戶在使用該方案后,可直接通過飛及1.0編譯器將源代碼編譯成在飛騰FT-2000/4上可高效運行的二進制文件,無需再后期手動調優。

預部署的清醒異構飛及1.0編譯器,目前已實現面向飛騰平臺的異構感知和自動并行。飛及1.0編譯器可通過基于LLVM的程序代碼瓶頸自動檢測和面向系統異構算力的性能建模,結合類型轉化(type transfer)和多面體轉碼(polyhedral)等自動并行技術,將程序源代碼編譯成面向飛騰平臺最友好的形式,從而可以實現高效運行。

圖1性能優化方案原理示意圖

方案實施效果

目前,某飛騰客戶在使用該聯合解決方案后,針對直方圖繪制、快速傅立葉變換(FFT)、圖像去畸變和ResNet人臉識別等典型運算和程序,已經較直接使用原先GCC編譯器實現數倍至十余倍的加速:

圖2

圖3

針對國內某大型客戶在FT-2000/4上運行圖像畸變算法,對比飛騰CPU加速比1.67倍。

圖4

針對國內某政務客戶,在飛騰FT-2000/4上基于ResNet的人臉識別,實現13倍性能提升。

圖5

/清醒異構/

北京清醒異構科技有限公司成立于2021年1月,致力于構建面向AIOT和智能計算場景的全套異構系統軟件優化解決方案。公司核心團隊和顧問團隊來自于清華大學、北京大學、中國科學院、劍橋大學、愛丁堡大學,帝國理工學院、加州理工學院和斯坦福大學等世界一流名校。公司目前已經與曼徹斯特大學、浙江大學等聯合培養博士生,近年來在領域內相關頂級國際會議上發表多篇論文,有豐富的系統性能優化比賽和工程經驗。清醒異構面向智能異構系統的自動編譯器“飛及1.0”(Fiuggi1.0)將于近期正式推出,敬請期待。

/飛騰公司/

飛騰公司是國內領先的自主核心芯片提供商,致力于飛騰系列國產高性能、低功耗通用計算微處理器的設計研發和產業化推廣,堅持 “核心技術自主創新,產業生態開放聯合” 的發展理念,聯合眾多國產軟硬件生態廠商,提供基于國際主流技術標準、中國自主先進的全國產信息系統整體解決方案,支撐國家信息安全和重要工業安全。

基于飛騰 CPU 的整機產品覆蓋多種類型的終端(臺式機、一體機、便攜機、瘦客戶機等)、服務器和工業控制嵌入式產品等,在國內政務辦公、云計算、大數據以及金融、能源和軌道交通等行業信息系統領域已實現批量應用。