Numpy 确保在 Mac Pro 上使用 MKL 库

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什么是 Numpy？

Numpy 是 Python 中最常用的科学计算库之一，它提供了一个强大的高维数组对象，以及对这些数组进行操作的函数。它在数据处理、科学计算和机器学习领域都有广泛的应用。

在 Mac Pro 上使用 Numpy 时，我们需要确保它使用了 MKL（Intel Math Kernel Library）库，这可以使 Numpy 在科学计算方面具有更高的性能。

MKL 库

MKL 是英特尔开发的一款高性能科学计算库。它包含了一些常见的数学函数以及一种使用多线程和 SIMD 指令优化的矩阵乘法实现（称为 DGEMM）。因为 MKL 能够利用现代 CPU 的硬件优化技术，因此它比标准Python库更快。

确认 Numpy 是否正在使用 MKL

在使用 Numpy 前，我们需要确认它是否正在使用 MKL。一种简单的方法是在 Python 中导入 Numpy 并打印出 MKL 版本号。

import numpy as np

print(np.__config__.show())

输出应该会类似于下面的内容：

blas_mkl_info:
  NOT AVAILABLE

openblas_info:
  NOT AVAILABLE

atlas_info:
  NOT AVAILABLE

lapack_mkl_info:
  NOT AVAILABLE

openblas_lapack_info:
  NOT AVAILABLE

lapack_info:
  NOT AVAILABLE

blas_info:
  NOT AVAILABLE

mkl_info:
    libraries = ['mkl_rt', 'pthread']
    library_dirs = ['/opt/intel/mkl/lib']
    define_macros = [('SCIPY_MKL_H', None), ('HAVE_CBLAS', None)]
    include_dirs = ['/opt/intel/mkl/include']
blas_src_info:
  NOT AVAILABLE

atlas_blas_info:
  NOT AVAILABLE

atlas_3_10_blas_info:
  NOT AVAILABLE

lapack_src_info:
  NOT AVAILABLE

blas_opt_info:
  NOT AVAILABLE

lapack_opt_info:
  NOT AVAILABLE

如果输出中有 mkl_info 的内容，则说明 Numpy 正在使用 MKL。

安装 Numpy + MKL

如果确定要使用 MKL，可以按以下步骤在 Mac Pro 上安装：

• 安装 Intel 的 MKL 库

首先需要下载 Intel 的 MKL 库。你需要注册一个免费的 Intel 账户才能下载。

下载页面：https://software.intel.com/content/www/us/en/develop/tools/math-kernel-library/choose-download/macos.html

下载后，打开 dmg 文件并安装 MKL 库。

• 安装支持 MKL 的 Numpy

安装支持 MKL 的 Numpy 非常简单，直接使用下面的命令即可：

pip install numpy

Numpy 将会自动检测可用的 BLAS / LAPACK（如 MKL），并使用指定的库进行编译。

验证 Numpy 是否在使用 MKL

验证方式与确认 Numpy 是否正在使用 MKL 一节中提到的一样。

重新输入以下内容：

import numpy as np

print(np.__config__.show())

如果输出中有 mkl_info 的内容，则说明 Numpy 正在使用 MKL。

总结

在 Mac Pro 上使用 MKL 可以提高 Numpy 的性能，因为它是一个针对高性能科学计算的高性能数学库，能够高效地利用多核 CPU 的优势和 SIMD 指令。

要确保 Numpy 使用 MKL 库，我们需要首先确认当前 Numpy 是否在使用 MKL，其次需要安装支持 MKL 的 Numpy。通过这些步骤，我们可以使用 Numpy 在 Mac Pro 上获得更高的性能。