XLsoft Corporation/エクセルソフト株式会社
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 Intel Compiler インテル コンパイラー  Intel, インテル, 処理速度, パフォーマンス, 高速化, 最適化, コンパイラー, Compiler, 自動並列化, ソフトウェア, アプリケーション, Mac OS, Fortran, フォートラン, Intel Fortran Compiler, Fortran Compiler for Mac
コンパイラー
 Intel Performance Analyzer インテル パフォーマンス アナライザー  Intel, インテル, 処理速度, パフォーマンス, 高速化, 最適化, コンパイラー, Compiler, 自動並列化, ソフトウェア, アプリケーション, Mac OS, Fortran, フォートラン, Intel Fortran Compiler, Fortran Compiler for Mac
VTune
アナライザー
 Intel Performance Library インテル パフォーマンス ライブラリー  Intel, インテル, 処理速度, パフォーマンス, 高速化, 最適化, コンパイラー, Compiler, 自動並列化, ソフトウェア, アプリケーション, Mac OS, Fortran, フォートラン, Intel Fortran Compiler, Fortran Compiler for Mac
パフォーマンス
ライブラリー
 Intel Threading Tool インテル スレッド化ツール  Intel, インテル, 処理速度, パフォーマンス, 高速化, 最適化, コンパイラー, Compiler, 自動並列化, ソフトウェア, アプリケーション, Mac OS, Fortran, フォートラン, Intel Fortran Compiler, Fortran Compiler for Mac
スレッド化
ツール
 Intel Cluster Tools インテル クラスタ ツール  Intel, インテル, 処理速度, パフォーマンス, 高速化, 最適化, コンパイラー, Compiler, 自動並列化, ソフトウェア, アプリケーション, Mac OS, Fortran, フォートラン, Intel Fortran Compiler, Fortran Compiler for Mac
クラスタ ツール
 Intel Software College インテル・ソフトウェア・カレッジ  Intel, インテル, 処理速度, パフォーマンス, 高速化, 最適化, コンパイラー, Compiler, 自動並列化, ソフトウェア, アプリケーション, Mac OS, Fortran, フォートラン, Intel Fortran Compiler, Fortran Compiler for Mac
トレーニング
 Intel Software College インテル・ソフトウェア・カレッジ  Intel, インテル, 処理速度, 分析, 解析, パフォーマンス, 高速化, 最適化, コンパイラー, Compiler, 自動並列化, 画像処理, ソフトウェア, アプリケーション, Windows, Linux, Windows CE, .NET, Unix, C言語, C++, Fortran, フォートラン, VTune Performance Analyzer, Intel Threading Tool, Intel Thread Checker, Intel Thread Profiler, Intel Math Kernel Library, Intel Cluster Math Kernel Library, Intel Integrated Performance Primitives, Intel Graphics Performance Primitives, Intel Trace Analyzer, Intel Trace Collector, Intel Software College
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インテル ホーム インテル ホーム
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製品情報 製品情報
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新機能
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機能詳細
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動作環境
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インテル 購入 購入情報
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技術情報 技術情報
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インテル ダウンロード ダウンロード
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インテル サポート サポート
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インテル フォートラン コンパイラー Mac OS 版 (Intel Fortran Compiler for Mac OS)


機能と利点

インテル® Fortran コンパイラー Mac OS X 版は、さまざまなインテル® プロセッサー・ベースの Mac システムでアプリケーションの最適なパフォーマンスを引き出します。インテル® Fortran コンパイラーは、Fortran 95、Fortran 90、Fortran 77、および Fortran IV 言語規格をサポートしています。また、Fortran 2003 言語規格の一部の機能と多くの言語拡張機能もサポートしています。

デュアルコアのモバイル、デスクトップ、および企業向けプラットフォームを含む、マルチコア インテル® プロセッサーを活用するようにソフトウェアを自動的に最適化および並列化します。
Mac とマルチコア機能
以下の機能は、インテル® プロセッサーを搭載した Mac システムのアーキテクチャー機能に特化した機能です。ここでは、各機能について簡単に説明します。詳細は、リンクをクリックしてください。
マルチスレッド・アプリケーションのサポート: OpenMP および自動並列化を含む、マルチスレッド・アプリケーションをサポートします。インテル® Core™ マイクロアーキテクチャーのマルチコア・テクノロジーを最大限に活用できます。
Xcode との統合: Xcode 統合開発環境で、インテル® コンパイラーの高度な機能をそのまま利用できます。
パフォーマンス

インテル® Fortran コンパイラー・プロフェッショナル・エディションは、マルチコア・プロセッサー機能を最大限に引き出すツールをです。組み込みの最適化機能、スレッド化機能、セキュリティー機能を備える Fortran コンパイラーに、安定した、スケーラブルなマルチスレッド数学関数の導入を簡単に行うことが可能な高度に最適化された演算ライブラリーが同梱されています。

インテル® Fortran コンパイラー Mac OS 版プロフェッショナル・エディションで並列化を表現してください。

高度な最適化機能
インテル® プロセッサーを搭載した Mac ハードウェアでも、これまでと同じ高度な最適化機能を利用できます。詳細は、リンクをクリックしてください。
マルチスレッド・アプリケーションのサポート - OpenMP および自動並列化により、マルチスレッド・アプリケーションを効率的に開発できます。
自動ベクトル化 - 最新のインテル・プロセッサーのストリーミング SIMD 拡張命令 (SSE) セット・アーキテクチャー (SSE、SSE2、SSE3、SSSE3、SSE4) を活用してコードを並列化します。
ハイパフォーマンス並列最適化機構 (HPO) - ループの構造を変更して最適化し、自動ベクトル化、OpenMP または自動並列化により、キャッシュアクセスとメモリーアクセス、SIMD 命令セット、マルチコアなどのプロセッサー機能を最大限に活用できるようにします。バージョン 10 におけるこの革新的な機能は、ベクトル化、並列化、ループ変換をシングルパスにまとめ、より高速かつ効率的に、そしてより安定性に優れた離散フェーズを実現します。
プロシージャー間の最適化 (IPO) - ループ内で呼び出しを行うプログラムなど、小・中規模の関数を大量かつ頻繁に使用するプログラムのパフォーマンスを大幅に向上させます。この最適化の解析機能では、コンパイラーのフロントエンドによる解析に厳密に従うコンパイラーではうまく検出できない、初期化されていない変数や OpenMP API 問題などの脆弱性やコーディング・エラーについてのフィードバックも提供します。
プロファイルに基づく最適化 (PGO) - コードのレイアウトを最適化してコードサイズを縮小します。分岐予測ミスが少なくなるため、命令キャッシュのスラッシングが減り、アプリケーションのパフォーマンスが向上します。
インテル® デバッガーによる最適化されたコードのデバッギング - インテル® アーキテクチャー用に最適化されたコードのデバッグプロセスを効率化します。


高度な最適化機能の詳細
このセクションでは、コンパイラーの高度な最適化機能についての詳細を説明します。
マルチスレッド・アプリケーションのサポート
OpenMP および自動並列化は、シリアル・アプリケーションを並列アプリケーションに変換して、インテル® Core™ Duo プロセッサーやデュアルコア インテル® Itanium® 2 プロセッサーのようなマルチコア・テクノロジーや対称型マルチプロセシング・システムを最大限に活用できるようにします。
OpenMP は、移植性に優れたマルチスレッド・アプリケーション開発のための業界標準であり、 細粒度 (ループレベル) および粗粒度 (関数レベル) のマルチスレッド化が効率的に行えます。

OpenMP 宣言子は、シリアル・アプリケーションを並列アプリケーションに変換する強力で簡単な方法です。これにより、マルチコアシステムおよび対称型マルチプロセッサー・システム上の並列実行から潜在的なパフォーマンス・ゲインを引き出すことができます。
自動並列化は、ループを自動的にスレッド化することで、マルチプロセッサー・システムにおけるアプリケーションのパフォーマンスを向上させます。自動並列化機能は安全に並列実行できるループを検出し、これらのループに関してマルチスレッド・コードを自動的に生成するため、イタレーションのパーティショニング、データの共有、スレッドのスケジューリング、同期化といった低レベルの細かい作業をユーザーが行わなくても並列化が可能となり、 マルチプロセッサー・システムやハイパースレッディング・テクノロジー (HT テクノロジー) 対応システムの強力なパフォーマンスを活かすことができます。
マルチスレッド・アプリケーションのサポートに関する詳細は、スレッディング・デベロッパー・センター (英語) を参照してください。

ハイパフォーマンス並列最適化機構 (HPO)

バージョン 10 におけるこの革新的な機能は、自動ベクトル化、自動並列化、ループ変換をシングルパスにまとめ、より高速かつ効率的に、そしてより安定性に優れた離散フェーズを実現します。

HPO は、プログラムループの最適化と構造の再構築を行い、自動並列化、OpenMP、自動ベクトル化がスムーズに行えるようにします。HPO の最適化テクノロジーは、対象のプログラムとループ構造で正しい最適化判断を下せるよう、独自の効用分析を利用します。その他の最適化とともに、ループのアンロール、ピーリング、交換、分割などの多くの変換を行い、プロセッサーのキャッシュ・アーキテクチャー、SIMD 命令セット、マルチコアが活用できるようにします。


自動ベクトライザー (ベクトル化の自動処理)

ベクトル化は、コードを自動的に並列化して、プロセッサーの能力を最大限に引き出します。この高度な最適化機能は、ループを解析し、MMX® テクノロジー、SSE、SSE2、SSE3、SSSE3、SSE4 拡張命令を使用してループのイタレーションを安全かつ効果的に並列実行できるコードを自動的に生成します。図 1 は、1 つの SSE2 命令で計算された 4 つのイタレーションをベクトル化したループの例を示しています。

図 3.  ベクトライザー
図 1. ベクトライザー

ベクトル化を使用することで、アプリケーション・コードを最適化し、インテル® プロセッサーで実行するときにこれらの新しい拡張命令を有効に活用することができます。ベクトライザーの新しい機能には、アライメント済みロードを生成するループピーリング、フルキャッシュ・ラインのプリフェッチをマッチングするループ・アンローリングといった先進的かつダイナミックなデータ・アライメント手法があります。


プロシージャー間の最適化 (IPO)
プロシージャー間の最適化を行うと、ループ内で呼び出しを行うプログラムなど、小・中規模の関数を大量かつ頻繁に使用するプログラムにおいてパフォーマンスが大幅に向上します。この処理は自動的に実行され、個々の関数について最適化を行うのではなく、複数のファイルまたはプログラム全体を解析して最適化を行います。

図 1.  プロシージャー間の最適化のプロセス
図 2. プロシージャー間の最適化のプロセス

IPO プロセス (図 2 を参照) は、最初に IPO オプションを指定してソースファイルをコンパイルし、コンパイラーで使用される中間言語 (IL) を含むオブジェクト (.o) ファイルを作成します。リンク時に、コンパイラーはすべての IL 情報を組み合わせて最適化用に解析します。IPO プロセスの一部として行われる最適化には、プロシージャーのインライン展開と再構築、デッドコード (未使用コード) の除去、定数伝播、あるいは既知の定数値の置換があります。複数のプロシージャーにコンテキストを追加することで、プロシージャー内で行うよりも安全に高度な最適化を行うことができます。

IPO の解析機能では、コンパイラーのフロントエンドによる解析に厳密に従うコンパイラーではうまく検出できない、初期化されていない変数などの脆弱性やコーディング・エラーについてのフィードバックも提供します。


プロファイルに基づく最適化 (PGO)
コンパイル時に PGO を行うことによって、(1) プロセッサーのマイクロアーキテクチャーの性能が十分に引き出され、(2) 命令ページング/キャッシュメモリーの使用効率が高まり、(3) 分岐予測度が向上する、という効果が得られます。コードのレイアウトを最適化することでコードサイズが縮小し、分岐予測ミスが少なくなるため、命令キャッシュのスラッシングが減り、アプリケーションのパフォーマンスが向上します。

PGO は、図 3 で示すように、3 段階のプロセスです。1) インストルメンテーションを追加してアプリケーションをコンパイルします。2) アプリケーションを実行しモニターして、プロファイルを生成します。3) 最初の実行中に収集したデータを基に最適化を行って再コンパイルします。プロファイルに基づく最適化によって影響を受けるコードサイズについて次に説明します。

基本ブロックと関数の順序 - 命令キャッシュの局所性が有効に機能するように、頻繁に実行されるブロックと関数を一緒に配置します。
インライン展開の判断 - 頻繁に実行される関数をインライン展開します。最もパフォーマンスに影響する領域のコードサイズが増加します。
ベクトル化の判断 - 高いトリップカウントと頻繁に実行されるループをベクトル化します。コードサイズは増加しますが、パフォーマンスの向上によって緩和されます。
図 2.  プロファイルに基づく最適化
図 3. プロファイルに基づく最適化

インテル® デバッガーによる最適化されたコードのデバッギング
最適化されたコード (特定のハードウェア・アーキテクチャー向けに最適化されるように大幅に変換されたデバッギング・コードなど) のデバッグを行うことができます。インテル® コンパイラーは、最適化コードのデバッグの際、標準に準拠したデバッグ情報を生成するため、インテル® コンパイラーでサポートされているすべてのデバッガーで情報を利用できます。インテル® デバッガーは、マルチスレッド・アプリケーションのデバッグを有効にすることにより、マルチコア・アプリケーションをサポートします。インテル® デバッガーには次のような機能があります。
All-Stop/All-Go (全停止/全実行) 実行モデル (例: 1 つのスレッドが停止すると、すべてのスレッドも停止する。また、1 つのスレッドが再開すると、すべてのスレッドも再開する)。
作成されたすべてのスレッドをリスト
スレッド間のフォーカスの切り替え
詳細なスレッドの状態を検証
ブレークポイントの設定 (すべての stop、trace、watch のバリエーションを含む) と全スレッドまたはスレッドサブセットに対するスタックのバックトレースの表示
ビルドイン GUI では、スレッドの作成時に有効になる [Thread (スレッド)] パネル ([Current Source (現在のソース)] ペイン) が提供されており、スレッドのフォーカスと詳細の表示方法を選択可能
近年強化された GNU プロジェクト・デバッガー (GDB デバッガー) を並列アプリケーションに使用することもできます。詳細は、インテル® デバッガー・テクニカル・ホワイトペーパー (英語) (PDF 210KB) を参照してください。


画像 互換性と柔軟性 画像
Mac とマルチコア機能の詳細
このセクションでは、Mac とマルチコア機能の概要で記述されている各機能について詳細に説明します。
Xcode* との統合

インテル® Fortran コンパイラー Mac OS 版スタンダード・エディション/プロフェッショナル・エディションは、Xcode と互換性があります。開発者はこの統合開発環境を使用しながら、インテルの高度な最適化機能を利用することができます。

Xcode との統合インテル® Fortran コンパイラー Mac OS 版と GCC PowerPC* 版を使用して、GCC 4.0 との互換性を保ちながら、Xcode 環境で C/Fortran ユニバーサル・バイナリーを生成します。ユニバーサル・バイナリーは、PowerPC とインテル® アーキテクチャーのどちらでも動作可能なように、1 つのパッケージに 2 つのアーキテクチャー用のネイティブバイナリーを含んでいます。

プロセッサーに依存しない高水準コードの場合、ほとんど変更することなくユニバーサル・バイナリーを作成することができます。ハードウェアに依存する低水準コードの場合、多くの変更が必要になります。

Apple フレームワークのサポート

Apple フレームワークは、ライブラリー・コード、リソースファイル、ヘッダーファイル、および参照ドキュメントなどの共有リソースをパッケージ化したバンドルの種類です。動的共有ライブラリーを使用するよりも高い柔軟性を提供します。

Apple フレームワークに関する詳細は、Apple 社の Web サイトを参照してください。

標準規格との広範囲な互換性
インテル® Fortran コンパイラーは、Fortran 95、Fortran 90、Fortran 77、および Fortran IV 言語規格をサポートしています。また、Fortran 2003 言語規格の一部の機能と多くの言語拡張機能もサポートしています。サポートしている言語拡張には、次のようなものがあります。
4 倍精度 REAL データ型 REAL(16)
ユーザー定義型の STRUCTURE、RECORD、UNION、MAP 構文
言語混在アプリケーション開発用のディレクティブおよび関数
バイナリーストリーム I/O
すべての言語機能の一覧は、製品のドキュメント (英語) を参照してください。
インテル® Fortran コンパイラーには、次のようなプログラマーの生産性を高める機能も用意されています。
ランタイム配列と文字列境界のチェック
クロスファイル・プロシージャー・インターフェイスのチェック
初期化されていない変数のランタイムチェック
ファイル名と行番号によるエラーのトレースバック

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