インテル® MPI ライブラリー for Linux* 入門

内容

インテル® MPI ライブラリーは、MPI-3.0 仕様を実装するマルチファブリック・メッセージ・パッシング・ライブラリーです。インテル® MPI ライブラリーを使用して、複数のクラスター・インターコネクトで実行可能なアプリケーションを開発することができます。

インテル® MPI ライブラリーは、次の機能を提供します。

最大 262,000 プロセスまでスケーリング
低オーバーヘッドにより大量のデータを解析可能
アプリケーションの高速化に役立つ MPI チューニング・ユーティリティー
インターコネクトに依存しない、柔軟なランタイム・ファブリックの選択

インテル® MPI ライブラリーは、スタンドアロンまたはインテル® Parallel Studio XE Cluster Edition の一部として利用できます。

次のフローチャートは、インテル® MPI ライブラリーの使用モデルを示します。

インテル® MPI ライブラリーとともにインテル® MPI Benchmarks を利用することで、さまざまなクラスター・アーキテクチャーと MPI 実装で MPI 処理を評価することができます。詳細は、『Intel® MPI Benchmarks User Guide and Methodology Description』(<installdir>/compilers_and_libraries_2016/linux/mpi/benchmarks/imb/doc) を参照してください。

準備

mpivars.[c]sh スクリプトを source して、インテル® MPI ライブラリーを使用するための環境設定を行います。このスクリプトファイルは、<installdir_MPI>/<arch>/bin ディレクトリーにあります。<installdir_MPI> はインテル® MPI ライブラリーのインストール・ディレクトリー (例: /opt/intel/compilers_and_libraries_2016.<update>.<package#>/linux/mpi ) を示し、<arch> は次のいずれかのアーキテクチャーを示します。
- intel64 - インテル® 64 アーキテクチャー
- mic - インテル® メニー・インテグレーテッド・コア (インテル® MIC) アーキテクチャー
クラスターのすべてのノードをリストした hostfile テキストファイルを作成します。その際、1 行につき 1 つのホスト名になるようにします。

動作環境の詳細は、『Intel® MPI Library for Linux* OS Release Notes』の「System Requirements」(英語) を参照してください。

MPI プログラムの実行

以下の手順に従って、MPI プログラムをコンパイルして実行します。

MPI プログラムのコンパイル

(SDK のみ) PATH にコンパイラーのパスが設定されていることを確認します。コンパイラーのパスを確認するには、コンパイラーに対して which コマンドを実行します。次に例を示します。

$ which icc

/opt/intel/compilers_and_libraries_2016.<update>.<package#>/linux/bin/intel64/icc

(SDK のみ) 適切なコンパイラー・ドライバーを使用してテストプログラムをコンパイルします。次に例を示します。

$ mpiicc -o myprog <installdir>/test/test.c

MPI プログラムの実行

「準備」ステップで作成した hostfile を使用して、次のように mpirun コマンドを実行します。

$ mpirun -n <プロセスの数> -f ./hostfile ./myprog

主な機能

インテル® MPI ライブラリーの主な機能は次のとおりです。

MPI-1、MPI-2.2、および MPI-3 仕様への準拠
次のインターコネクト・ファブリックの任意の組み合わせをサポート
- 共有メモリー
- TMI (Tag Matching Interface) によるタグマッチング機能を備えたネットワーク・ファブリック (例: インテル(R) True Scale ファブリック、Infiniband*、Myrinet*、その他のインターコネクト)
- Open Fabrics Alliance* (OFA*) の OFED* verbs を利用するネイティブ InfiniBand* インターフェイス
- DAPL* を介した RDMA 対応ネットワーク・ファブリック (例: InfiniBand*、Myrinet*)
- ソケット、イーサネット経由の TCP/IP、ギガビット・イーサネット、その他のインターコネクト
インテル® Xeon Phi™ コプロセッサーに関連する次の MPI 通信モードをサポート
- インテル® Xeon Phi™ コプロセッサー内の通信
- 1 つのノード内のインテル® Xeon Phi™ コプロセッサーとホスト CPU 間の通信
- 1 つのノード内のインテル® Xeon Phi™ コプロセッサー間の通信
- 複数のノード間のインテル® Xeon Phi™ コプロセッサーとホスト CPU 間の通信
(SDK のみ) 以下を使用するインテル® 64 アーキテクチャーおよびインテル® MIC アーキテクチャー・ベースのクラスターをサポート
- インテル® C++ コンパイラー 14.0 以上
- インテル® Fortran コンパイラー 14.0 以上
- GNU* C、C++、および Fortran 95 コンパイラー
(SDK のみ) C、C++、Fortran* 77、および Fortran 90 言語バインド
(SDK のみ) ダイナミック・リンク

トラブルシューティング

次の一般的な手順に従って、問題のトラブルシューティングを行うことができます。

『Intel® MPI Library for Linux* OS Release Notes』(英語) で動作環境と既知の問題を確認します。
ホストのアクセシビリティーを確認します。ホストで mpirun ユーティリティーを使用して単純な非 MPI アプリケーション (例えば hostname ユーティリティー) を実行します。これにより、環境の問題 (例えば、SSH が適切に設定されていない) や接続の問題 (例えば、到達不能なホスト) を確認できます。
デバッグ情報を有効にして MPI アプリケーションを実行します。デバッグ情報を有効にするには、環境変数 I_MPI_DEBUG=6 を設定します。デバッグレベルは、必要な情報の詳細度に応じて変更することができます。これは、問題のコンポーネントを特定するのに役立ちます。

詳細は、『Intel® MPI Library for Linux* OS User's Guide』の「Troubleshooting」(英語) を参照してください。

ドキュメントおよびリソース

ドキュメント	説明
インテル® MPI ライブラリー for Linux* README (英語)	製品の概要、主要コンポーネントのディレクトリー・マップ、その他のリソースに関する情報が含まれます。ドキュメントの場所: `<installdir>/documentation_2016/en/mpi/README.txt`
インテル® MPI ライブラリー for Linux* リリースノート (英語)	以下を含む製品の最新情報が含まれます。概要新機能主な機能動作環境特殊機能と既知の制限事項ドキュメントの場所: `<installdir>/documentation_2016/en/mpi/Release_Notes.txt`
インテル® MPI ライブラリー for Linux* インストール・ガイド (英語)	次のトピックが含まれます。インテル® MPI ライブラリー for Linux* の取得、インストール、アンインストールテクニカルサポートドキュメントの場所: `<installdir>/documentation_2016/en/mpi/INSTALL.html`
インテル® MPI ライブラリー for Linux* ユーザーズガイド [HTML \| PDF] (英語)	次のトピックが含まれます。インテル® MPI ライブラリー for Linux* の最初のステップトラブルシューティングで最初に行うべきことドキュメントの場所: `<installdir>/documentation_2016/en/mpi/User_Guide.pdf` `<installdir>/documentation_2016/en/mpi/User_Guide.htm`
インテル® MPI ライブラリー for Linux* リファレンス・マニュアル [HTML \| PDF] (英語)	次のトピックが含まれます。コマンド・リファレンス - コマンド、オプション、および環境変数チューニング・リファレンス - ライブラリーの動作とパフォーマンスに影響する環境変数ドキュメントの場所: `<installdir>/documentation_2016/en/mpi/Reference_Manual.pdf` `<installdir>/documentation_2016/en/mpi/Reference_Manual.htm`
チュートリアル: インテル® MPI ライブラリー用 MPI チューナー (英語)	次のトピックが含まれます。インテル® MPI ライブラリー用の MPI チューナーを利用して、ランタイム・ライブラリー向けに最適化された設定ファイルを自動生成する方法 MPI チューナーによる一般的な問題のトラブルシューティングドキュメントの場所: `<installdir>/documentation_2016/en/mpi/MPI_Tuner_Tutorial.pdf`
インテル® MPI ライブラリー man ページ	MPI ルーチンとそのオプション、返されるエラー、その他の一般的な定義と概念についての情報が含まれます。ドキュメントの場所: `<installdir_MPI>/man` デフォルトでは、`<installdir_MPI>` は `/opt/intel/compilers_and_libraries_2016.<update>.<package#>/linux/mpi` です。
ローカルリソース	バイナリーフォルダー: `<installdir_MPI>/intel64/bin` デフォルトでは、`<installdir_MPI>` は `/opt/intel/compilers_and_libraries_2016.<update>.<package#>/linux/mpi` です。
オンラインリソース	製品 Web サイト (英語) トレーニングとドキュメント (英語) インテル® ラーニングラボ (ホワイトペーパー、記事など) (英語) インテル® ソフトウェア・ドキュメント・ライブラリー (英語)
評価リソース	次のリンクからインテル® MPI ライブラリーを評価できます。インテル® MPI ライブラリーの評価 (英語)
日本語最新ドキュメント	日本語の最新ドキュメントを入手できます。
日本語最新情報	最新情報を日本語で参照できます。

著作権と商標について

Intel、インテル、Intel ロゴ、Intel Xeon Phi は、アメリカ合衆国および / またはその他の国における Intel Corporation の商標です。

* その他の社名、製品名などは、一般に各社の表示、商標または登録商標です。

最適化に関する注意事項
インテル® コンパイラーでは、インテル® マイクロプロセッサーに限定されない最適化に関して、他社製マイクロプロセッサー用に同等の最適化を行えないことがあります。これには、インテル® ストリーミング SIMD 拡張命令 2、インテル® ストリーミング SIMD 拡張命令 3、インテル® ストリーミング SIMD 拡張命令 3 補足命令などの最適化が該当します。インテルは、他社製マイクロプロセッサーに関して、いかなる最適化の利用、機能、または効果も保証いたしません。本製品のマイクロプロセッサー依存の最適化は、インテル® マイクロプロセッサーでの使用を前提としています。インテル® マイクロアーキテクチャーに限定されない最適化のなかにも、インテル® マイクロプロセッサー用のものがあります。この注意事項で言及した命令セットの詳細については、該当する製品のユーザー・リファレンス・ガイドを参照してください。改訂 #20110804

最適化に関する注意事項

インテル® コンパイラーでは、インテル® マイクロプロセッサーに限定されない最適化に関して、他社製マイクロプロセッサー用に同等の最適化を行えないことがあります。これには、インテル® ストリーミング SIMD 拡張命令 2、インテル® ストリーミング SIMD 拡張命令 3、インテル® ストリーミング SIMD 拡張命令 3 補足命令などの最適化が該当します。インテルは、他社製マイクロプロセッサーに関して、いかなる最適化の利用、機能、または効果も保証いたしません。本製品のマイクロプロセッサー依存の最適化は、インテル® マイクロプロセッサーでの使用を前提としています。インテル® マイクロアーキテクチャーに限定されない最適化のなかにも、インテル® マイクロプロセッサー用のものがあります。この注意事項で言及した命令セットの詳細については、該当する製品のユーザー・リファレンス・ガイドを参照してください。

改訂 #20110804