AMDのACMLは無料でダウンロードできますが、バイナリのみであり、オープンソースではなく、ネイティブコードであり、.NETではありません。
パフォーマンスは一般的にNetlib.orgコードよりも優れており、一般的にIntelのMKLとほぼ同じです。これは無料のIIRCではありません。
ダウンロードには、C#にバインドする方法を示す1つのサンプルが含まれています。C#から他のCまたはC++ライブラリを呼び出すのと何ら変わりはありません。
ライブラリは、BLAS、LAPACK、FFT、およびRNGを実装します。
http://developer.amd.com/cpu/Libraries/acml/downloads/pages/default.aspx
コメントに返信するために編集:
Intel CPUでは、AMDのACMLはIntelのMKLとほぼ同じように動作しますが、アルゴリズム、マトリックスサイズ、コア数、メモリトポロジ、速度などによって異なります。マイレージは異なる場合があります。確実に判断する唯一の方法は、独自のベンチマークを実行することです。場合によっては、ICMLはItelハードウェア上でもMKLよりも高速です。
どちらも、大きなマトリックスの「ナイーブ」な実装よりも大幅に高速になります。どちらもマルチコアプロセッサで複数のスレッドを使用するように設計されており、アセンブリ言語カーネルを手動で調整し、さまざまなマシンでのキャッシュ動作を大幅に調整しています。
小さなマトリックスの場合、パフォーマンスは一般的に気になりません。最新のCPUは、最も単純なコードを使用しても、わずか数ミリ秒で小さなマトリックスを解決できるためです。その場合、ライブラリを使用しているのは、すでに何百回も記述されているコードの記述とデバッグを回避するためだけです。