华为发布北明分集计算融合架构，解决跨计算协同问题

9月25日，在Huawei Connect 2021第三天的主题演讲中（点击查看2021 Huawei Connect大会专题报道），华为副总裁、计算产品线总裁邓泰华正式发表演讲发布北明分集计算融合架构（简称“北明架构”）。北明架构是针对多种计算硬件和集群的完整软件栈，可以帮助开发者在多种算力环境下实现与单台计算机相同的应用开发和部署体验，获得远超单台算力的应用性能。

大会上，华为计算产品线研发总裁熊岩分享了华为在多种计算软件堆栈方面的技术创新。他指出，当前的多样性计算已经成为计算行业最重要的趋势。在未来的数据中心中，除通用算力之外的各种算力所占的比重会越来越大。性计算系统给新应用的开发带来了巨大的潜力和空间，同时也给开发者带来了巨大的挑战。

北明架构是针对多种计算硬件和集群的赋能软件栈，简化了多种计算环境下的开发和部署，充分释放了计算性能。熊岩一一介绍了北冥架构的基础使能、应用使能、开发使能组件，展示了北冥架构带来的价值。

北冥基础启用

熊焱指出，多元化的计算体系给开发者带来了三个挑战：第一，在多元化的算力环境下开发往往需要使用多种编程语言和工具，导致开发生态碎片化。其次，当同一个应用部署在不同的处理器上时，代码很难复用，导致重复开发。更重要的是，缺乏各种算力之间的协同优化方法，无法充分发挥系统的整体性能。北明架构的基础使能软件，即通过毕升C++编程语言、毕升编译器、北明融合加速库，为多种计算系统提供通用、高效、高性能的开发能力，帮助开发者更好地应对上述挑战。

毕升C++支持SYCL异构编程标准，实现一种语言可以对鲲鹏、升腾以及业界主流算力进行编程，大大降低了开发者的学习成本。同时抽象出不同算力的共同特征，实现一套源代码在各种算力中的复用。毕升C++通过单语言、单源的开发方式，为开发者避免了多样化计算系统的编程复杂性。

Bisheng Compiler 提供跨算力的统一编译和融合优化能力。通过多指令集的支持，在鲲鹏、升腾等算力上实现一套源码的统一编译，并可直接生成集成各种算力代码的fatbin可执行程序算力平台 - CSDN，轻松部署并在不同的计算系统上运行。 毕升编译器通过多种算力融合优化技术打破编译器只能编译优化单一算力的限制，实现跨算力联合编译优化，在SPECACCEL基准测试中性能提升超过30%。

北明融合加速库提供基于API的编程调用，用于现场关键功能的加速。兼容主流应用框架，实现与现有应用生态的良好对接。北明融合加速库为多种算力提供统一的API接口，支持AI+大数据、HPC+AI、HPDA等融合应用。同时，通过业界独有的多算力协同能力，加速库的性能得到大幅提升。

北京应用赋能

在多样化的计算集群上开发融合应用，开发者不仅要面对海量并行应用开发的复杂性，还需要解决融合应用的跨计算部署问题。更具挑战性的是，从单一算力到多种算力，从单机到集群，应用的全栈性能优化变得异常复杂和困难。北明架构通过多瑙河统一调度器、元融分布式并行开发框架、盛思科学计算套件，帮助开发者实现分布式应用的极简开发、集成应用的高效部署、多样化计算系统的全栈最高效率。很好。

多瑙河统一调度器为不同的算力集群提供应用和资源的最佳匹配。在多种应用统一调度、多种计算资源统一管理的基础上，通过对应用、算力、存储、网络和能耗的多层次深度感知、建模和智能调度算法创新，结合专家系统，实现跨域联动，进一步提高系统效率。未来，多瑙河还将通过元调度器的分层调度能力，支持跨数据中心的调度，为构建多元化算力网络提供关键技术支撑。

元融是华为为多样化计算集群打造的分布式并行开发框架。目标是让开发者在不同的计算集群上享受单机编程体验，并像构建积木一样构建大规模并行应用程序。快速地。目前，圆融已经实现了对数据并行和算法并行两个关键应用开发场景的支持，极大地提升了分布式应用开发的效率。未来，元融将支持多种计算模式的组合，帮助开发者在多样化的计算集群中更灵活地开发分布式应用。

多样化计算能力的广泛部署也刺激了跨域应用程序集成。例如，人工智能正在成为研究科学计算的新范式。部分AI计算引擎升级为AI与科学计算统一引擎算力平台 - CSDN，为8个科学计算行业打造MindScience系列套件。这些行业套件包含行业领先的数据集、基础模型、预构建的高精度模型以及预处理和后处理工具，可加速科学行业的应用程序开发。

北京发展赋能

多样化计算系统下的开发调试也给开发者带来了额外的压力。由于不同处理器的开发工具链不同，由于系统的多计算环境，开发者会在编程编译、调试模拟、系统调优、部署等各个方面遇到开发断点。反复切换，体验差，效率低。构建多样化计算系统开发所需的仿真调试环境也是耗时耗力的。更具挑战性的是，由于缺乏多算力协同的调试和调优方法，开发者往往需要在不同工具链之间手动同步调试数据，反复拼接不同算力系统的调优信息，严重限制了开发。生产力。

北明架构的MindStudio统一工具链为开发者提供统一的集成开发环境，实现无断点的持续开发过程。通过插件技术，MindStudio支持功能的灵活组装和开发流程的用户定制。为了解决多样化计算系统的开发效率问题，MindStudio还为开发者提供跨算力联调、全系统协同调优、仿真环境按需集成、一键获取开发等功能。资源，从而为开发者提供一键获取开发资源等功能。系统为整个开发过程提供支持。