【wsl+Ubuntuで数値解析】Intel MKLの導入方法

ゴール

• 数値解析の計算コスト低減を目的に，intelが自社のCPU向けに最適化した線形代数ライブラリであるIntel Math Kernel Library (MKL)を導入します．
• 複雑なインストール手順を整理します．

Intel MKLとは

Intel MKLは，数学関数や基本的な線形代数演算など，高性能で最適化された数値計算ルーチンを提供するライブラリです．プログラマーや科学者が数値計算にて高速なコードを開発するために広く利用されています．

結果

• 自作のC++の有限要素法コードにて，MKLを利用したスパースソルバー(PARDISO)を利用でき，プログラムの高速化が可能となりました．
• 手順が複雑で，失敗しやすいインストール手順が整理され，導入コストを低減できました．
• 自作プログラムの導入資料に本記事を活用することで，開発メンバーへの説明が効率化できました．

作業環境

• Windows11
• wsl2
• Ubuntu
• VSCode
• cpp

事前準備

現在は，Intel oneAPIのパッケージにMKLが統合されているため，Intel oneAPIの導入を行います．
初めてIntel oneAPIをインストールする場合，以下の操作が必要です．

1. Intelの公開鍵を取得する必要があります．

wget https://apt.repos.intel.com/intel-gpg-keys/GPG-PUB-KEY-INTEL-SW-PRODUCTS.PUB

2. 取得した公開鍵をAPTに追加します．

sudo apt-key add GPG-PUB-KEY-INTEL-SW-PRODUCTS.PUB

3. APIのキーリングに追加します．

echo "deb https://apt.repos.intel.com/oneapi all main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/oneAPI.list

4. 公開鍵が追加されたら，アップデートを実行します．

sudo apt update

sudo apt upgrade -y

Intel oneAPIのインストール

事前準備が完了した後，以下のコマンドを実行して最新版をインストールします．

Base Toolkitは，容量が15GB程度と非常に大きいため，注意が必要です．

1. Intel oneAPI Base Toolkitのインストールを行います．intelコンパイラやintel MKLを使用するだけであれば，Base Toolkitのみで問題ありません．

sudo apt install intel-basekit

2. MPIによる並列計算を行いたい場合は，Intel HPC Toolkitも必要です．

sudo apt install intel-hpckit

3. 上記の設定が完了した後，以下を~/.bashrcに追加し，設定を反映させます．(> /dev/nullをつけることで.bashrc読み込み時の表示が出なくなります．)

source /opt/intel/oneapi/setvars.sh > /dev/null

参考

• Intel® oneAPI Base Toolkit
• Intel® HPC Toolkit

まとめ

手が出にくい複雑なインストール手順を整理できました．これで数値解析の計算を高速化しましょう．本記事が皆さんの参考になれば幸いです．