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Blog: 英特尔® 软件网络博客 - 中文

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最后更新: 2012年05月22日 15:20:42 (更新)

Intel MKL函数,如何得到相同的计算结果？

Chao Y (Intel) | Today 15:20

在运行程序时，我们总希望多次运行的结果，是完全一致，甚至在不同的机器与不同的OS中，程序运行的结果每一位都完全相同。

事实上，程序往往很难保证做到这一点。为什么呢？我们先看一个简单的例子：当程序使用单精度或者双精度的浮点数时，浮点数有一定的精度的限制。单精度的浮点数，使用23位二进制表示的尾数。双精度浮点数，使用52位的二进制（http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_754-1985）。

如果，程序中计算下面的表达式：

        double d1,d2,d3,d4,d5;

        d1 = 1e-63;

        d2 = 1;

        d3= -1;

d4 = (d1+ d2) +d3;

d5 = d1+ (d2 +d3);

printf("d4=%e\n",d4);

printf("d5=%e\n",d5);

   通常，它的结果为：

        d4=0.000000e+000

        d5=1.000000e-063

尽管数学表达上， d4 应该有和d5 完全相同的计算结果。但是，由于浮点数的有限精度，（d1+d2），在计算机的值为1. 最终，d4,d5的结果并不完全相同。

如果程序调用Intel MKL 函数，下面的一些因素，往往会对我们的计算结果产生影响：

1> 内存对齐：我们的处理器往往提供了一些专门的指令，对16 byte 或 32 byte (AVX ) 对齐内存地址进行存取操作。当程序运行时，对齐或不对齐输入数据的地址，运行的代码可能有略微差别。最终，程序的计算结果，可能不是完全一致。

2> 多线程的设置： Intel MKL 函数已经是多核优化后的函数，程序运行多线的数目不同，带来相应的数值精度上也会细微的误差。

3> 针对不同处理器的优化代码： Intel MKL 能够充分利用处理器的指令集，来取得程序的最高性能。这样在不同的处理器上，程序运行的代码可能并不是完全一致，从而最终的的结果，可能也略有差别。

新的MKL 11.0提供了conditional bitwise reproducible (CBWR)的特性。在满足一定的条件下，它能保证MKL函数有相同的结果。如果 1）输入/输出的数据地址按照16或 32字节对齐（选择执行SSE指令需要16 byte 对齐，AVX1指令32 byte 对齐）2）运行的线程数目相同 3）在同一可执行文件中被调用，那么Intel MKL函数可以在多次执行中，有相同的计算结果。

程序不同处理器上运行的时候，可能运行不同的优化代码。比如，在较旧Intel® Pentium® 4 处理器上， MKL可能运行SSE2 优化代码，而在支持的AXV指令的新的机器上，MKL 的函数可能运行AVX指令的优化代码。这样，Intel MKL函数能够根据不同处理器的特性，提供高效的优化代码。但是，当这些代码，有不完全相同的数据处理顺序时，不完全一致的代码可能产生的最有的数值结果可能也不完全一致。在MKL 11.0 中，提供的一些新的函数，与环境变量。能够帮助用户来来控制取得一致的计算结果。

下面我们看一下例子：

1> 为确保在Intel 以及Intel 兼容的支持SSE2 指令的处理上，有一致的计算结果，我们可以将程序须设置固定的线程数目，保证输入输出数据的地址对齐，并调用以下的MKL 函数：

mkl_cbwr_set(MKL_CBWR_COMPATIBLE) 或设置环境变量：MKL_CBWR_BRANCH = "COMPATIBLE"

2>在支持SSE4.1 Intel 的处理器上，为确保MKL 函数有相同的结果。我们可以将程序须设置固定的线程数目，保证输入输出数据的地址对齐，并调用以下的MKL 函数：

mkl_cbwr_set(MKL_CBWR_SSE4_1) 或设置环境变量： MKL_CBWR_BRANCH = "SSE4_1"

需要说明的是，如果我们选择了特定CPU优化的代码，很自然，针对一些新的处理器，MKL 可能会有一些性能开销。比如，对于矩阵与矩阵乘法的函数（xGEMM）, AVX 优化代码的性能有近乎SSE2优化代码的两倍性能。在支持AVX机器上，我们指定，该函数运行SSE2的代码，会有不少的性能损失。对于其他的一些例子，选择特定的优化代码，可能有10%-20%的性能开销。

下载与测试Intel MKL 11.0 Beta：

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从人人网客户端看Win8 Metro设计精髓

Dawei Cheng 程大伟 (Intel) | 5/17 16:03 | 1 次阅读

之前也发了一系列关于Win8的博客，今天给大家分享的不是Win8本身，而是Win8 Metro的应用。Win8 的极简主义设计理念被很多人批评做出来的东西太粗糙，不好看，甚至记得一度非常火的一个帖子，详细对比Win8和iOS在各个界面的美观度。经过这篇博客给大家分享的内容，我想回改变很多人的看法。

坦白讲，作为一个学习了四年专业交互和界面设计本科课程的我，看到人人网Win8的Metro设计，也被深深地惊艳到了。惊艳到的不仅仅是一个一个界面，同样还有其优秀的交互设计。鉴于在博客中无法让大家感受到交互设计的部分。我就给大家列出主要界面的UI设计，配上口试交互方式，供大家尝鲜。

郑重申明：本文仅供参考，转载请注明出处，其中涉及部分个人隐私，请勿用于其他目的。

1. 新鲜事

最左边是新鲜事，极简主义发挥到极致，背景渐变色块，优雅的微软Segoe字体，有图片的区域较大，直接显示图片，文字区域较小，配以不同颜色的色块，搭配非常简洁和干净。从未发现微软Segoe字体这么漂亮过。注意背景色块的渐变区域，如果是纯蓝色，会显得很呆板，加上一点点的渐变，和右边30%的分隔，将整个画面激活。

2. 我的照片

我的照片和最近来访在新鲜事右边，直接滑动即可看到这部分内容。每个图片会动态变化。请注意看我的照片区域的分栏设计，设计得非常精巧，中间加以宽度适中的分隔，是否想起了Van der Rohe 的名言"less is more" 。最右边的竖条照片刚好显示一张全身照，不知是巧合还是有图片识别算法进行优化排列的。

3. 最近来访

继续向右推动，就会出现这幅界面，这里面的联系人会像来回翻动，可惜无法动态展示。

4. 个人主页

依然只有色块区域，文字和图片，组成了个人主页区域。上端三个字的字体和颜色搭配得非常漂亮。依次点击可以跳到对应的界面。这边我想很多网友会拿和iOs相对比，iOs的设计理念，一般会放个Button在这里，各有各的好处，但是我想说人人网这里的设计真的很惊艳。

5. 我

点击我可以看到详细信息。在这个页面可以仔细看出背景设计的巧妙之处，仔细欣赏这个背景一会吧，真的很棒。我想这就是教科书上面说的"简约不简单"吧。

6. 浏览图片

浏览图片的界面，在前端的这个图片可以随意拖动，当拖到边框外的时候，就回到后端的页面。交互很好。这张图片来自马蜂窝的，应该不存在个人隐私的问题，大家尽可多多欣赏。哈哈。

7. 个人新鲜事

再给大家详细欣赏一下个人新鲜事页面。

8. 快速回复

快速回复非常方便。

9. 我的日志

我的日子页面，大家是否看到了本人去年9月16日发的日志？哈哈，这也算这页UI的亮点吧。

10. 我的好友页面

11. 快速分享@页面

12. 总结

已经无法用言语表达我对这个设计的喜爱了。如果你还在怀疑Windows8设计师Sam在如何重塑信仰中对于Win8的期待和描述，我想，这篇博客是最好的答案。

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Metro Web应用开发中页面通信问题解决方法

Dawei Cheng 程大伟 (Intel) | 5/15 20:20

最近在开发Win8应用，遇到Win8 native context和web context 通信的问题，这里将相应的方法分析一下。Win8的介绍和详细信息可以在MSDN上面获得，也可以参考本人介绍开发者预览版时的系列博客

Win8 应用开发介绍（一） Win8新特性\
Win8 应用开发介绍（二） Win8应用为王\
Win8 应用开发介绍（三） Win8开发者工具\
Win8 应用开发介绍（四） Win8应用开发步骤\
Win8 应用开发介绍（五） Win8硬件支持和安全性\
Win8 应用开发介绍（六） Win8伴你随行\

1. 问题描述

Win8可是使用HTML, JavaScript方式来开发Metro Style App。那么传统的HTML网页中，加载web端的JavaScript文件采用的代码方式仍然可以使用吗？如：

<script type="text/javascript" src="http://ecn.dev.virtualearth.net/mapcontrol/mapcontrol.ashx?v=7.0></script>

答案是不可以，因为处于安全考虑，Win8不允许在开发Web Metro应用的时候不允许在Local context中加载一个remote URL。及即使把这个文件下载下来放在本地也是不可以的，因为它会操作HTML页面中的DOM。

在编译的时候会报错。

2.解决方法

将需要加载的页面放在Local Context的iFrame中。这样当Metro应用在运行的时候，iFrame中的页面其实可以理解为运行在Metro IE浏览器中，所以不存在Local Context不允许加载Remote URL的问题。

代码参考如下：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta charset="utf-8" />
    <meta name="viewport" content="width=1024, height=768" />
    <title>WinWebApp1</title>
    <!-- WinJS references -->
    <link rel="stylesheet" href="/winjs/css/ui-dark.css" />
    <script src="/winjs/js/base.js"></script>
    <script src="/winjs/js/wwaapp.js"></script>
    <script src="/winjs/js/ui.js"></script>
    <script src="/winjs/js/controls.js"></script>
    <!-- WinWebApp1 references -->
    <link rel="stylesheet" href="/css/default.css" />
    <script src="/js/default.js"></script>
</head>
<body>
    <header role="banner" aria-label="Header content">
        <div class="titleArea">
            <h1 class="pageTitle win-title" role="button" aria-label="Groups" tabindex="0">
                Metro Map App</h1>
        </div>
    </header>
    <div>
      <iframe id="mapIframe" src="file:///****.html" width="1280px" height="800px"></iframe>
    </div>
</body>
</html>

src=file:///****.html 或者src=http://****.html 是需要加载web context 的页面，在相应的html文件中可以自由加载remote URL的内容。

在页面中的关系图如下：

通信

现在的问题出现了，Web Context如何和Local Context通信了。Win8 IE全面支持了HTML5，在HTML5中可以使用HTML5 postMessage method在不通的页面中进行通信。

假设我们在Local Context中新建一个button，代码如下：

在JavaScript中，添加ZoomOut函数：

<script>
function ZoomOut(dx, dy) {
    var xMsg = { method: 'zoomout' };
    mapIframe.postMessage( “ ***** Post your message ”);
}
</script>

在Web Context中，添加receiveMessage(event) 参考代码如下：

function receiveMessage(event) {
  switch (event.data.method) {

	......

    case 'zoomout':
      var currentZoom = map.getZoom();
      map.setView({ zoom: currentZoom - 1 });
      break;
  }
}

本篇完。
参考文章：http://alastaira.wordpress.com/2011/0 ... o-slippy-map-application/

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海量数据

Bruce Chen 陈宇达 (Intel) | 5/15 12:55

随着数据中心的不断发展，数据量日益扩大，如何有效地处理海量数据成为了浮出水面的新问题。在过去的IDF上，Intel介绍了海量数据处理的一些现状和经验，供大家参考。

http://intelstudios.edgesuite.net/idf ... es/idf2012_db-en/main.htm

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高性能的E5-2600

Bruce Chen 陈宇达 (Intel) | 5/15 12:42

附件是E5-2600的一篇白皮书，介绍了高性能的E5-2600的应用，供参考。

高性能的E5-2600

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美国航空航天管理局的云架构

Bruce Chen 陈宇达 (Intel) | 5/15 12:36

这里是美国航空航天管理局的云架构白皮书，供参考。

美国航空航天管理局的云架构

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安全的云计算

Bruce Chen 陈宇达 (Intel) | 5/15 12:23

云计算越来越火，安全也日益为人关注，这里是一篇关于云计算安全的白皮书，供大家参考。

安全的云计算

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安装 Win 8 双系统硬盘AHCI模式不兼容问题解决方法

Dawei Cheng 程大伟 (Intel) | 5/14 18:22

网上看到很多帖子说Win8双系统安装时候出现硬盘AHCI模式不兼容的问题，每次Win7和Win8切换时还得去BIOS切换硬盘IDE模式和AHCI模式，非常不方便。在此提供一个采用VHD方式的完美解决方案。

1. 安装硬件配置

安装机器：超级本（Ultrabook）Acer S3-951-2464G52iss

配置：

屏幕尺寸：13.3英寸 1366x768

CPU型号：Intel 酷睿i5 2467M

CPU主频：1.6GHz

内存容量：4GB DDR3 1333MHz

硬盘容量：20GB+500GB SDD+5400转，SATA

显卡芯片：Intel GMA HD 3000

操作系统：Windows 7 Home Premium 64bit（...

摄像头：集成130万像素摄像头

光驱类型：无内置光驱

无线网卡：支持802.11b/g/n无线协议

笔记本重量：1.35Kg

蓝牙：支持，蓝牙4.0模块

2. 安装Win7

部分Win7的版本安装时提示找不到硬盘，这时进入BIOS，将硬盘加载方式设为IDE兼容模式，然后安装Win7。安装步骤这里不再叙述。

安装完成之后，在注册列表里面找到HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\ControlSet001\services\msahci 下的 start ，把3改为0；然后重启，打开bios中的ahci 选择；保存退出。开机后系统自动安装AHCI驱动后，再次重启，即可。

3. 配置VHD

安装好AHCI驱动之后，右击我的电脑，管理 -> 磁盘管理，选择菜单栏 Action -> Create VHD，然后按照步骤一路next即可，建议大小设置为60GB以上，以备足够空间安装开发工具。

创建VHD时间非常漫长，大约需要15-20分钟，创建完成之后，在磁盘管理中会看到disk 1，右击disk 1，选择初始化，初始化完成后，右击右边区域创建新加卷，然后一路next，并快速格式化。建议选择NTFS格式。

4. 安装Win8

接下来的过程就是从U盘或者光盘启动安装Win8，到选择安装硬盘的时候选择我们之前创建的VHD disk 1即可。之后的安装过程就不再叙述了。

5. 启动引导

安装好Win8之后，Win8会自动接管启动引导项。这里建议各位网友将启动引导项改为Win7的，出于安全和稳定的考虑。改回Win7 的方法就是启动到选择系统页面，点击最下面更改默认启动方式，将默认启动方式改为Win7，则Win7会接管启动引导项。

6. 总结

尤其最新的笔记本基本都是AHCI方式的硬盘，在安装双系统的过程中经常碰到找不到硬盘等问题。安装以上五步安装即可完美解决上述问题，保证双系统都在AHCI方式下面运行，保持电脑硬盘高效运行。

注意点：

1. 第二步中，以下步骤和第三步不能颠倒，否则安装的Win8只能在IDE的方式下工作：

2. 强烈建议在第五步中，设置为Win7接管启动项目。Win8接管启动项，如果电脑有任何小症状，会带来不稳定性。

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Android NDK for X86 - 两点解释

Li Zhang (Intel) | 5/13 21:59

今年4月的IDF中，我的同事和我主持过一个实验课，讲解为x86平台进行android NDK应用的开发和移植，实验室都是基础性的，旨在让对NDK并不熟悉的开发人员对此有一个概念并能利用在实际的开发工作中。之前的一段偶尔发现有人对实验课发博客进行了描述【1】。可惜其中有些信息并非完全一样，所以发此博客解释一下，并且想针对x86下的NDK相关开发进行一系列解释说明，也欢迎大家指正。

针对【1】中提到的内容，解释几点如下：

1）开发平台和环境：并非必须linux系统才可以，所有android原有的开发环境里面都可以进行。

2）模拟器镜像的获取方式：英特尔并未提供专门供大家下载的地方，还是建议使用官方提供的模拟器管理器来下载，当然也可以从source code中直接编译出。

3）有关模拟器的运行效率：如果开发环境使用的是linux系统，由于采用了KVM技术其运行速度是很好的，如果大家有兴趣，可以试试，对软硬件都有部分要求，硬件最好能支持VT，系统里面要加载kvm模块。当然针对windows和mac，x86平台都进行了优化工作，具体参见【2】，我后面也会再次提到相关的一些内容。

【1】http://www.eefocus.com/yuanqian926/blog/12-04/246454_3812b.html

【2】http://software.intel.com/en-us/artic ... erated-execution-manager/

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移动Web应用程序开发高性能JavaScript篇 (三) JavaScript 加载解析和部署

Dawei Cheng 程大伟 (Intel) | 5/10 23:53

介绍

本系列博客将主要介绍如今大红大紫的移动Web应用程序开发最重要的三个工具：HTML5，JavaScript， CSS3。博文也分为三个大部分：

1. 众望所归的HTML5将主要介绍HTML5的前世今生，主要功能和API以及相关Demo，Demo的代码都可以在文章附件中下载到；

2. 高性能JavaScript将主要介绍如何让JavaScript更流畅，JavaScript debug和分析工具，可以说，没有JavaScript就不可能有互联网的今天，更不可能有移动互联网的明天，编写高性能的JavaScript至关重要；

3. 变化万千的CSS3将主要介绍如今异常强大的CSS3，结合HTML5编写动态的Web应用。熟练使用异常Fashion & Cool & 炫的CSS3将使Web应用增色不少。

本篇是高性能JavaScript介绍的第三篇，将给大家结合实例例子及分析工具介绍在加载JavaScript代码时，如何编程可以让Web应用或者网页更加高效。

移动Web应用程序开发高性能JavaScript篇 (二) JavaScript 性能分析工具

加载JavaScript

当Browser在遇到<script>标签的时候，整个页面会因为脚本解析、运行而出现等待，不论实际load的JavaScript代码是内联的还是包含在不相干的外部文件中。页面会因为JavaScript文件的下载，解析而停止，等待脚本完成了才能继续。所以对比以下两段代码看谁能高效：

代码片段一

<html>
	<head>
		<title>Script Example</title>
		<-- Example of inefficient script positioning -->
		<script type="text/javascript" src="file1.js"></script>
		<script type="text/javascript" src="file2.js"></script>
		<script type="text/javascript" src="file3.js"></script>
		<link rel="stylesheet" type="text/css" href="styles.css">
	</head>
	<body>
		<p>Hello world!</p>
	</body>
</html>

代码片段二

<html>
	<head>
		<title>Script Example</title>
		<link rel="stylesheet" type="text/css" href="styles.css">
	</head>
	<body>
		<p>Hello world!</p>
		<-- Example of recommend script positioning -->
		<script type="text/javascript" src="file1.js"></script>
		<script type="text/javascript" src="file2.js"></script>
		<script type="text/javascript" src="file3.js"></script>
	</body>
</html>

很显然，代码片段二更高效。因为页面显示部分和JavaScript脚本没有直接的关系，所以完全可以先把界面渲染了再去load脚本。三个JS脚本加载时间我们可以从Chrome分析工具中获得，如下图所示：

将脚本成组加载

由于每个<script>标签在下载时都会阻塞页面解析的过程，所以限制页面<script>总数也可以改善性能。所以成组加载JavaScript脚本可以提升页面整体性能，这个规则不仅对内联脚本有效，对外部脚本同样适用。

原因是在于每个HTTP 请求都会产生额外的性能负担，下载一个100KB的脚本远比下载4个25KB的脚本要快。

下面我们用两个demo来证明一下：demo源代码可在本文结尾处下载。

代码片段一：

<html>
	<head>
		<title>Script Example</title>
		<link rel="stylesheet" type="text/css" href="styles.css">
	</head>
	<body>
		<p>Hello world!</p>
		<-- Example of not recommended script positioning -->
		<script type="text/javascript" src="
		http://yui.yahooapis.com/combo?2.7.0/build/yahoo/yahoo-min.js">
		</script>
		<script type="text/javascript" src="
		http://yui.yahooapis.com/combo?2.7.0/build/event/event-min.js ">
		</script>
	</body>

代码片段二：

<html>
	<head>
		<title>Script Example</title>
		<link rel="stylesheet" type="text/css" href="styles.css">
	</head>
	<body>
		<p>Hello world!</p>
		<-- Example of recommended script positioning -->
		<script type="text/javascript" src="

http://yui.yahooapis.com/combo?2.7.0/ ... /yahoo/yahoo-min.js&

		2.7.0/build/event/event-min.js "></script>
	</body>

两段代码运行后，分别用Chrome开发者工具里面的TimeLine进行分析结果如下图：代码片段二要更加高效。

动态加载脚本

文件对象模型（DOM）允许用户使用JavaScript创建HTML文档中几乎全部的元素和内容。<script>元素也不例外。所以，使用DOM可以动态的在JavaScript动创建，移动，删除脚本文件，这样可以比较JavaScript在加载时对UI页面的阻塞。

参见代码片段：

<script >
	var script = document.createElement("script")
	script.type = "text/javascript";
	//Firefox, Opera, Chrome, Safari 3+
	script.onload = function(){
		alert("Script loaded!");
	};
	script.src = "file1.js";
	document.getElementsByTagName("head")[0].appendChild(script);
</script>

运行后使用TimeLine分析如下图所示：可以看出JavaScript的加载并没有阻塞UI页面。

XHR脚本

另外一种非阻塞方式加载脚本的方法就是将XMLHttpRequest（XHR）对象加入到页面中。这种方式首先需要创建一个XHR对象，然后下载JavaScript文件，再使用一个动态的<script>元素将JavaScript代码加入到页面里面。

具体参加代码示例：

var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open("get", "file1.js", true);
xhr.onreadystatechange = function(){
    if (xhr.readyState == 4){
        if (xhr.status >= 200 && xhr.status < 300 || xhr.status == 304){
	var script = document.createElement("script");
	script.type = "text/javascript";
	script.text = xhr.responseText;
	document.body.appendChild(script);
        }
    }
};
xhr.send(null);

部署JavaScript

为了让客户端Web应用更加高效和便捷，不仅仅在客户端编程时可以高效地使用JavaScript，同样在Server端可以通过以下途径来使Web页面的加载更高快速。

1. 尽可能地合并JavaScript文件，降低HTTP请求数量

2. 压缩JavaScript文件，缩小下载文件的大小，可以使用gzip的方式进行压缩。

3. 通过设定合适的HTTP 回复头文件来使客户端缓存一些大的JavaScript文件。一旦脚本被缓存，则用户下次打开时，可以显著降低加下载和解析时间。

4. 对于服务范围很广的公司，可以考虑使用CDN（Content Delivery Network）来部署JavaScript文件。

源代码下载地址：下载

参考文章：High performance JavaScript O'Reilly Yahoo Press

在下一篇文章中将给大家介绍在JavaScript编程的过程中，如何通过一些编程技巧来提升Web应用的性能，缩短其处理时间。

移动Web应用程序开发高性能JavaScript篇 (二) JavaScript 性能分析工具

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