GPUなしでもここまでできるAI構築シリーズ 2020.9.17 「AVXってなんだ?」 

「GPUなしでもここまでできるAI構築」 今回のシリーズでの範囲は: 出荷数が圧倒的に多いインテル x86 CPU を対象とします (Macユーザ、⼤歓迎) IBM Cloud でも利⽤できる AVX-512 搭載機種がベスト でも AVX2 でもそれなりに実感できるはず 

全4回あります (初回は座学のみ 第2,3,4回はハンズオンあり) 1回 9⽉17⽇ 14:00 座学 2回 10⽉29⽇ 14:00 座学, ハンズオン 3回 11⽉12⽇ 14:00 座学, ハンズオン 4回 12⽉10⽇ 14:00 座学, ハンズオン 「GPUなしでもここまでできるAI構築」 

わたしたちの環境 

計算⽅法によって機械には向き不向きがある JAMSTEC 地球シュミレータ ベクトル演算専⽤機 (おそらく現⾏では唯⼀) シミュレーションモデルが使うメモリが⼤きなベクトル演算に特化 

AVX ってなんだ? ベクトル演算ってなんだ? CPUはハードウェアだけど、必ずソフトウェアが命令を出している AIやシミュレーションで重要な命令にSIMDがある SIMDを使った演算をベクトル演算という SIMD: Single Instruction Multiple Data AVX: Advanced Vector Extensions 

AVX ってなんだ? AIと関係あるの? シミュレーションではモデル(本物の特徴を掴んだ枠)をつくる ⽔や空気、物体などは3次元以上の要素でモデルを計算する必要がある GPU: 重要な要素だけ選択的に計算して表⽰することが得意(ゲーム映像など) CPU: 緻密に再現することが得意 (AVXはこの密度を⾼める) Deep Learningではシミュレーションと同じベクトル演算が使われる 

AVX ってなんだ? どれくらい強⼒なの? コンピュータの能⼒の尺度に FLOPS (⼀秒に何回浮動⼩数点 演算ができるか)があります AVXなし 1 FLOPS/クロック AVXあり 8 FLOPS/クロック AVX2あり 16 FLOPS/クロック もし性能が⼗分にひきだせるソフトを利⽤するならばAVXなし に⽐較するとAVX2は16倍の性能がクロックあたり出せるかも 

AVX ってなんだ? インテルだけ? AVXはAMDのCPUにも⼊っている AVX2, AVX-512と進化している (こちらはインテルが先⾏) 

AVX ってなんだ? CPUが対応していればOK? AVXはハードウェアの機能 (CPUに埋め込まれている) でもほんとうに⼤事なのは開発環境(ソフトウェア) このシリーズではここを深掘りします 

AI 専⽤機だとどうなっているの? おすすめ資料: CQ出版社 ⽉刊インターフェース 10⽉号 ほとんどの製品、コンセプトが網羅されている (DLU はあったけど SX-Aurora がなかったのは残念) 過渡期の今、われわれがどこにいるかわかる 

本⽇の⽬⽟ この事実にあなたはおどろく。。 「インテル製 TensorFlow があるなんて」 

次回以降の環境 Mac sysctl machdep.cpu.brand_string Windows 10 (PowerShell) @((Get-WmiObject Win32_Processor).Name)[0] Linux lscpu | grep "Model name” (仮想環境だとうまく表⽰されないので lscpu 出⼒の Flags:を確認) 1. Google、Qwant など検索エンジンで出⼒を調べる (Intel製だったら) Intel Ark というCPUスペック表がみつかるはず 2. AVX2, AVX-512 が記載されていれば当たりです もし表⽰がなくてもこのシリーズの⼿順は素振り練習としてできます お⼿元の環境を次回までにご確認ください 

例: Macが該当しているか調べる kojima@mac ~ % sysctl machdep.cpu.brand_string machdep.cpu.brand_string: Intel(R) Core(TM) i5-4278U CPU @ 2.60GHz i5-4278U を Web 検索 さらに ark.intel.comの該当ページで “AVX” を検索 すると “Instruction Set Extensions Intel® SSE4.1, Intel® SSE4.2, Intel® AVX2” AVX2 当たり! 

まずは楽しんでください !