鯤鵬DevKit如何使能極簡原生開發(fā)

近日，在華為伙伴暨開發(fā)者大會2022-鯤鵬開發(fā)者峰會的主題演講中，華為鯤鵬計算業(yè)務(wù)總裁張熙偉先生宣布了鯤鵬開發(fā)套件DevKit已經(jīng)從“應(yīng)用遷移”走向了“原生開發(fā)”，并持續(xù)增強原生開發(fā)能力，2022年陸續(xù)推出鯤鵬場景化SDK，鯤鵬調(diào)試器以及場景化性能分析工具，使能開發(fā)者效率提升50%，助力行業(yè)應(yīng)用高效創(chuàng)新。

鯤鵬Devkit：從“應(yīng)用遷移”走向“原生開發(fā)

隨著行業(yè)數(shù)字化加速發(fā)展，各行業(yè)對算力提出了更高的需求，鯤鵬因其多核多并發(fā)、低能耗等優(yōu)勢已成為行業(yè)主流IT基礎(chǔ)設(shè)施之一。為了幫助開發(fā)人員更加便捷、高效的將應(yīng)用遷移到鯤鵬，2019年鯤鵬重磅發(fā)布了開發(fā)套件DevKit，提供代碼遷移、編譯、調(diào)優(yōu)和診斷等工具實現(xiàn)有源碼應(yīng)用的無憂遷移；針對存量無源碼應(yīng)用，還提供動態(tài)二進制指令翻譯工具ExaGear，在軟件執(zhí)行過程中直接將X86指令翻譯為鯤鵬指令，“零代碼”、“低損耗”的完成遷移。經(jīng)過兩年的投入，鯤鵬應(yīng)用的遷移效率已從最初的60人天/應(yīng)用快速縮短到2人天/應(yīng)用，遷移不再是難事。

2021年9月，鯤鵬首次宣布DevKit將從加速“應(yīng)用遷移”走向使能“原生開發(fā)”，并面向全研發(fā)作業(yè)流推出了鯤鵬開發(fā)框架、性能優(yōu)化后的畢昇編譯器、增強的云上自動化測試服務(wù)、全場景性能調(diào)優(yōu)等能力，讓開發(fā)者更便捷高效的基于鯤鵬進行原生開發(fā)。該版本已經(jīng)于2021年12月31日在鯤鵬社區(qū)正式上線。

鯤鵬Devkit原生開發(fā)能力持續(xù)增強，開發(fā)效率提升50%+

為了進一步提升鯤鵬應(yīng)用的開發(fā)效率和體驗，在華為伙伴暨開發(fā)者大會2022-鯤鵬開發(fā)者峰會的主題演講中，華為鯤鵬計算業(yè)務(wù)總裁張熙偉先生宣布鯤鵬DevKit將聚焦增強原生開發(fā)能力，推出幾款新武器，使能開發(fā)者開發(fā)效率提升50%。

重磅推出3個鯤鵬場景化SDK，幫助開發(fā)者快速獲取不同場景下的關(guān)鍵能力，充分發(fā)揮鯤鵬架構(gòu)優(yōu)勢，降低學(xué)習(xí)成本、提高開發(fā)效率，助力原生應(yīng)用極簡開發(fā)。

鯤鵬通用計算SDK，面向通用計算場景，提供鯤鵬軟硬協(xié)同加速能力和高性能編譯器，幫助提升應(yīng)用開發(fā)效率。

鯤鵬高性能計算SDK，面向HPC場景，提供高性能編譯器、通信庫等編譯能力以及數(shù)學(xué)計算加速能力，助力開發(fā)者快速開發(fā)高性能應(yīng)用。

鯤鵬安全計算SDK，面向密鑰、證書等安全操作場景，通過TEE安全操作系統(tǒng)，保護用戶數(shù)據(jù)安全，通過鯤鵬KAE加速引擎提升應(yīng)用性能。

鯤鵬調(diào)試器：

作為業(yè)界首款開放的集群并行調(diào)試器，支持單節(jié)點或多節(jié)點并行調(diào)試，提供圖形化界面，大幅提升調(diào)試效率。

鯤鵬高性能計算分析：

支持百P級數(shù)十萬核高性能集群的算力特征和應(yīng)用性能分析，并提供最佳的優(yōu)化建議，從而發(fā)揮出鯤鵬集群的最強算力。

張熙偉表示：“目前已有一批行業(yè)應(yīng)用伙伴加入了我們的原生開發(fā)實踐，部分已完成了相關(guān)的應(yīng)用開發(fā)及性能優(yōu)化。我們歡迎更多的伙伴和開發(fā)者加入進來，使用我們的鯤鵬SDK?！?/p>

鯤鵬DevKit如何使能極簡原生開發(fā)？

基于上述新推出的能力，鯤鵬DevKit將如何如進一步提升鯤鵬應(yīng)用的原生開發(fā)體驗和效率？在華為伙伴暨開發(fā)者大會2022-鯤鵬技術(shù)專場中， DevKit的研發(fā)專家們進行了詳細的技術(shù)解讀。

在開發(fā)階段

通過鯤鵬開發(fā)框架提供工程管理向?qū)?、啟發(fā)式編程、鯤鵬親和檢查等能力，幫助開發(fā)者便捷使用鯤鵬原生編譯選項、快速獲取依賴文件兼容版本、并推薦使用鯤鵬加速庫，提升應(yīng)用性能；

此外，鯤鵬開發(fā)框架還將在6月30日發(fā)布的版本中提供安全計算SDK、高性能計算SDK（通用計算SDK將在9月30日的版本中提供）。用戶在工程創(chuàng)建過程中可以直接選擇應(yīng)用場景，一鍵式完成場景化SDK的安裝部署、以及參考實現(xiàn)Demo的下載；同時，自動檢測軟件棧中各組件（用戶態(tài)、內(nèi)核態(tài)以及底層軟件）的狀態(tài)是否正常，并一鍵獲取各組件的指導(dǎo)手冊、白皮書、源碼倉等信息。

工程創(chuàng)建完成后，開發(fā)框架提供了針對該應(yīng)用場景的參考實現(xiàn)Demo代碼，開發(fā)者可直接對該Demo進行編譯調(diào)試，也可以基于該Demo，完成自己的應(yīng)用開發(fā)。比如：安全計算將提供包含CA（Client Application ）工程、TA（Trusted Application）工程、RSA（公鑰加密算法）工程、機密數(shù)據(jù)保存、匿名投票在內(nèi)的5個常用參考實現(xiàn)。

場景化SDK能夠幫助開發(fā)者大幅縮短依賴組件的下載、安裝、構(gòu)建、執(zhí)行的時間，實現(xiàn)鯤鵬原生開發(fā)效率提升50%+。

在調(diào)試階段

鯤鵬DevKit通過IDE的方式提供鯤鵬調(diào)試器，支持CPU應(yīng)用和GPU應(yīng)用并行調(diào)試，用戶可以在操作中設(shè)置斷點、查看線程/函數(shù)堆棧/寄存器信息/變量信息，支持匯編指令的斷點執(zhí)行、單步調(diào)試。同時通過IDE的深度結(jié)合，能夠讓開發(fā)者在一個界面完成工程創(chuàng)建、SDK部署、代碼編寫、編譯調(diào)試，真正實現(xiàn)一站式軟件開發(fā)。

在編譯階段

面向LLVM、GCC技術(shù)路線以及Java語言提供三類編譯軟件。

畢昇編譯器基于基于開源LLVM開發(fā)，并針對鯤鵬做了多重編譯優(yōu)化和增強，通過循環(huán)優(yōu)化、軟件預(yù)取、結(jié)構(gòu)體內(nèi)存布局、NEON向量化等關(guān)鍵優(yōu)化技術(shù)，實現(xiàn)鯤鵬平臺SPEC性能提升25%。

GCC for openEuler是基于開源GCC開發(fā)的編譯器工具鏈，在openEuler社區(qū)開源發(fā)布，并通過鯤鵬社區(qū)免費提供二進制包，支持包含ARM、x86在內(nèi)的多種處理器架構(gòu)。

畢昇JDK基于OpenJDK開發(fā)，并針對鯤鵬平臺進行了深度優(yōu)化和質(zhì)量增強，該軟件近期已成功登陸Eclipse Adoptium開源JDK發(fā)行版市場，是國內(nèi)首款登陸Adopitum發(fā)行版市場的JDK產(chǎn)品。

在調(diào)優(yōu)&診斷階段

性能分析工具支持鯤鵬平臺上的系統(tǒng)性能分析、Java性能分析和系統(tǒng)診斷，提供系統(tǒng)全景及常見應(yīng)用場景下的性能采集和分析功能，并基于調(diào)優(yōu)專家系統(tǒng)給出優(yōu)化建議。同時提供調(diào)優(yōu)助手，指導(dǎo)新手用戶快速調(diào)優(yōu)。

此外，本次發(fā)布的高性能計算分析將進一步增強HPC應(yīng)用的調(diào)優(yōu)能力，支持百P級數(shù)十萬核高性能集群的算力特征和應(yīng)用性能分析，包括混合語言/集群資源/并行計算分析等。HPC應(yīng)用分析主要針對openMP、MPI程序進行采集并給出優(yōu)化建議。對OpenMP程序來說，最重要的影響性能的因素是它的線程之間的不平衡性，找出最晚結(jié)束并行區(qū)計算的關(guān)鍵線程，計算出不平衡度及解決后的潛在收益；對MPI程序來說，影響性能很大的因素是節(jié)點前通信開銷，通過運行時指標、微架構(gòu)指標、指令分布、Hotspots等維度的分析，幫助開發(fā)者優(yōu)化多節(jié)點間的通信瓶頸點，為提高整個集群的性能打好基礎(chǔ)，最終分析效率可達2人天/應(yīng)用。

鯤鵬原生開發(fā)是指使用鯤鵬DevKit的原生開發(fā)能力，如鯤鵬開發(fā)框架（含場景化SDK）、編譯調(diào)試工具、云測服務(wù)、調(diào)優(yōu)&診斷工具等，在鯤鵬平臺上開發(fā)新軟件/新功能，充分發(fā)揮鯤鵬架構(gòu)優(yōu)勢，從而獲得開發(fā)效率/運行性能提升。

鯤鵬DevKit將持續(xù)優(yōu)化開發(fā)者的開發(fā)體驗，為開發(fā)者提供全方位的支持，除了免費提供所有工具套件之外，還提供全方位的原生開發(fā)支持與學(xué)習(xí)交流服務(wù)資源，如免費的遠程實驗室開發(fā)環(huán)境及云測服務(wù)，開發(fā)文檔和代碼樣例等，幫助開發(fā)者快速上手。歡迎登陸鯤鵬社區(qū)-DevKit專區(qū)進行進一步了解和下載。

原文標題：鯤鵬DevKit：從“應(yīng)用遷移”走向“原生開發(fā)”，開發(fā)效率提升50%+

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