MIC简介
一：MIC是什么？
（一）MIC是架构名称-Intel Many Integrated Core（Intel集成众核）
（二）众核协处理器（Co-Processor）
--通过PCIE与CPU通信
--众核、重核
（三）基于x86架构和x86指令集
二：MIC特性
MIC卡：
最高61 cores
主频1.2GHz
244 Threads 但是最多能开240个线程，有4个线程跑OS
最高内存容量16GB，内存带宽352GB/s
单卡双精度峰值性能>1.2TFLOPS
MIC Core的组成
X86架构普通指令单元
512bit向量宽度VPU
内嵌LinuxOS，可配置IP地址
通用的编程模型、语言和工具链
编程模型：MPI、OpenMP、OpenCl
编程语言：C、C++、Fortran
编程工具：vtune、MPITrace
编程库：MKL
编译器：icc/icpc/ifort
三：为什么要使用MIC？
（一）并行计算式未来发展趋势
通用架构并行
--同构多核并行（粗粒度）
--异构众核并行（细粒度）
CPU+GPU异构协同计算
CPU+MIC异构协同计算
（二）MIC技术优势
1.微异构架构：开发和维护一份代码，单节点资源最大化利用（CPU和MIC，不需要像GPU一样重新编译）
2.高性能与低功耗
3.软件编程高效
MIC编程模式：
MIC五种应用模式
--串行+并行模式
并行度不高
CPU hosted
--串行+高并行模式
Offload（常用）
--对称模式（Symmetric模式）
进程并行（MPI）
--高并行+串行模式
MIC hosted
CPU co-processed
--高并行模式（Native模式）
MIC hosted
GPU只支持offload模式（串行+高并行模式）
4.前期快速移植
（1）MIC移植：offload模式
--引语方式，类似OpenMP，不需要重写代码
--沿用原有OpenMP、MPI、OpenCL编程模型
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 ”,pi/N);
}
（2）GPU移植：offload模式
--采用新的CUDA编程模型，程序需要重写
--需要烤炉线程索引，数据映射等细节
5.编程复用性：CPU和MIC公用代码
6.工具链丰富
7.计算规模易扩展
（四）什么时候使用MIC
适合MIC的应用
使用前提：完全拥有源代码（必须）：软件自身源码+数学库源码
应用所具备的特征
--高度并行
并行度带到百级，最好千级以上
并行效率较高，线程可扩展性好，能扩展到200以上线程并行
--计算密集型应用，F/B高
计算/PCIE传输比例高，计算能掩盖PCIE输出
计算时间/访存时间高，没现成内存带宽较低
--SIMD模式，热点算法为向量化计算，向量化程度高
--数据可分块处理，突破MIC容量的瓶颈
--访存可实现连续，L1/L2Cache命中率高（局部性原理）
（MIC VS GPU）MIC和GPU的比较
|
算法特性 |
MIC |
GPU |
|
细粒度并行密集计算 |
ok |
ok |
|
并发性比较低 |
满足200个并行线程 线程+指令级并行 |
需要改变算法，增加并行性 |
|
多逻辑分支（if..else） |
ok |
严重影响性能，需要设计并行算法来去除分支 |
|
大程序，复杂的结构 |
ok（用引语就好） |
移植和优化周期长 |
|
并行外设方案，热分散 |
ok |
no |