Arduino上的英特爾數(shù)學(xué)內(nèi)核庫

描述

在本教程中，我們將學(xué)習(xí)如何將您的草圖與超級(jí)優(yōu)化的英特爾庫集成以進(jìn)行大量數(shù)學(xué)計(jì)算（朋友的 MKL）。

首先，您需要一個(gè)合適的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，有幾個(gè)可用的 GB 硬盤空間（庫有時(shí)可能很重）。按照 Create 的 Getting Started 部分啟動(dòng)并運(yùn)行您的 Gateway（例如，選擇 Ubuntu 發(fā)行版）。

為什么我需要這么大的空間

（又名：我如何學(xué)會(huì)愛上共享庫）

在 Arduino 世界中，庫是幫助您與特定硬件交互或執(zhí)行特定操作的代碼集合。

在 Linux 上，一個(gè)庫具有相同的屬性，但可以在多個(gè)程序之間共享。這可以節(jié)省大量空間，因?yàn)樗鼈儼墓δ芸梢员徊煌倪M(jìn)程免費(fèi)使用。

設(shè)置董事會(huì)

庫通常通過包管理器或使用安裝程序提供（我們將在本例中使用后一種）。首先，使用您在安裝過程中提供的 IP 地址和用戶名/密碼，通過 ssh 訪問您的開發(fā)板。為此，您可以使用 Putty（如果您在 Windows 上）或串行終端。端口必須設(shè)置為 22 才能使 SSH 登錄正常工作。

現(xiàn)在我們需要下載 MKL 包。打開瀏覽器并訪問https://software.intel.com/en-us/mkl ，點(diǎn)擊“免費(fèi)下載”并完成注冊過程。選擇“Intel Performance Libraries for Linux”并右鍵單擊“Intel Math Kernel Library”，選擇“Copy link address”（或類似的，取決于您的瀏覽器）。

現(xiàn)在重新打開 SSH shell，輸入：

?

wget 

?

并粘貼您剛剛復(fù)制的鏈接。按 [Enter] 并開始下載。下載后，通過鍵入以下內(nèi)容提取包：

?

tar xvf l_mkl_2017* 

?

讓我們cd 進(jìn)入解壓文件夾（通常與下載的包同名，不帶擴(kuò)展名）并輸入：

?

./install.sh

?

按照屏幕上的說明進(jìn)行操作，幾分鐘后您的系統(tǒng)將準(zhǔn)備就緒。

是時(shí)候編碼了！

使用提供的示例打開創(chuàng)建。我們將演示 MKL 庫的一個(gè)非常方便的功能，它有助于并行化代碼執(zhí)行，而無需擔(dān)心線程或類似問題。

在示例中，使用MKL 中包含的優(yōu)化函數(shù)執(zhí)行矩陣乘法。cblas_dgemm該功能針對各種 Intel 硬件平臺(tái)進(jìn)行了優(yōu)化，使用目標(biāo) CPU（AVX、SSE4 等）上可用的最新矢量化功能。

但是如果我們有一個(gè)多核架構(gòu)會(huì)發(fā)生什么呢？我們正在失去很多功能，因?yàn)楹瘮?shù)只在線程上運(yùn)行，即使它必須解決的問題可以“拆分”成多個(gè)更小的問題，因此它是并行化的完美候選者。

使用 mkl_set_num_threads 我們可以指示庫在多個(gè)線程（和內(nèi)核）上運(yùn)行，而無需額外的編程工作。

該示例使用多個(gè)線程數(shù)執(zhí)行相同的計(jì)算，從 1 到目標(biāo) CPU 的內(nèi)核數(shù)（如果 HyperThreading 處于活動(dòng)狀態(tài)，可能會(huì)加倍）并對各種運(yùn)行進(jìn)行基準(zhǔn)測試。

讓我們釋放怪物

準(zhǔn)備就緒后，打開左側(cè)面板上的監(jiān)視器，按“上傳”并等待幾秒鐘以開始上傳和草圖。程序的輸出將打印在監(jiān)視器上。

我們學(xué)到了什么？

如果我們看一下結(jié)果，與單線程相比，在兩個(gè)線程上執(zhí)行將帶來幾乎兩倍的性能（當(dāng)然是在雙核處理器上）。性能影響并不完全是x2 因?yàn)樵趩?dòng)任何額外線程時(shí)會(huì)有一點(diǎn)開銷，只要執(zhí)行時(shí)間很短，這種懲罰就會(huì)變得更大。如果大部分時(shí)間都花在處理數(shù)字上，那么加速比接近理論最大值。