Intel předělal architekturu základního stavebního bloku pro superpočítače

24. 6. 2014 18:10    Rubrika: Tiskové zprávy

Společnost Intel zveřejnila několik detailů týkajících se procesorů Intel® Xeon Phi™ nové generace, které prozatím nesou kódové označení Knights Landing. Od těchto procesorů se očekává, že rozšíří přínos investic do modernizace jádra pro produkty stávající generace. Jde zejména o novou vysokorychlostní fabric technologii, integrovanou přímo do produktu, dále větší pásmovou šířku a větší integrovanou paměť, jejichž kombinace slibuje přispět k rychlosti vědeckých objevů. Aktuálně jsou paměť a fabric dostupné pro servery pouze jako samostatné prvky, což omezuje výkon a hustotu superpočítačů.

Intel předělal architekturu základního stavebního bloku pro superpočítače

Nová propojovací technologie Intel® Omni Scale Fabric byla navržena za tím účelem, aby řešila požadavky nejnovějších vysoce výkonných počítačů (HPC). Intel Omni Scale Fabric bude integrována do nové generace procesorů Intel Xeon Phi i do budoucích procesorů Intel® Xeon® pro širší použití. Tato integrace – v kombinaci s architekturou optimalizovanou právě pro superpočítače — má přinést vyšší výkon, lepší škálovatelnost, vyšší spolehlivost, úsporu energie i vyhovět zvýšeným požadavkům na hustotu v budoucích systémech typu HPC. Jejím cílem je dosáhnout vyváženosti ceny a výkonu u těch nejlevnějších systémů právě instalací v extrémním měřítku.

„Integrací technologie Intel Omni Scale Fabric do procesorů Knights Landing mění Intel architekturu základního stavebního bloku HPC systémů a tato změna je skutečně zásadní milníkem pro celé odvětví HPC,” prohlásil Charles Wuischpard, viceprezident a generální manažer divize pro pracovní stanice a HPC ve společnosti Intel. „Knights Landing bude první skutečně více-jádrový procesor, který bude reagovat na aktuální požadavky v oblasti paměti a I/O. Programátorům umožní efektivně využít stávající kód i standardní programovací modely a tím dosáhnout významného nárůstu výkonu na široké sadě aplikací. Design platformy, programovací model a vyvážený výkon z ní dělají první životaschopný krok k milníku jménem exascale.”

Knights Landing – Bezprecedentní integrace

Knights Landing bude dostupný buď jako samostatný procesor upevněný přímo do socketu základní desky, anebo v rámci karty na bázi PCIe. Socketová verze odstraňuje problémy s programováním nebo se špatnou propustností dat přes PCIe, což je problém, jenž se často vyskytuje u GPC a akcelerátorů. Platforma Knights Landing bude při uvedení vybavena až 16GB integrované paměti — ta byla vyvinuta ve spolupráci se společností Micron* — a díky tomu nabídne až pětinásobnou pásmovou šířku oproti DDR4 1, pětkrát vyšší energetickou účinnost 2 a třikrát vyšší hustotu2 než stávající paměť na bázi GDDR. V kombinaci s integrovanou Intel Omni Scale Fabric umožní nové paměťové řešení instalovat Knights Landing jako samostatný výpočetní stavební blok, což povede ke snížení počtu komponent a následné úspoře prostoru a energie.

Knights Landing bude pohánět více než 60 jader postavených na architektuře Silvermont a optimalizovaných pro HPC, takže se očekává, že Knights Landing nabídne přes 3 TFLOPS dvojnásobně přesného výkonu3 a trojnásobný výkon jednoho vlákna4 oproti stávající generaci. Jakožto samostatný serverový procesor bude Knights Landing podporovat systémovou paměť DDR4 srovnatelnou kapacitně i propustností s platformami postavenými na platformách Intel Xeon, což umožní vytvářet aplikace s podstatně větší paměťovou stopou. Knights Landing bude binárně kompatibilní s procesory Intel Xeon5, takže výrobci softwaru budou moci recyklovat velkou část svého stávajícího kódu.

Procesory Knights Landing by se v prvních systémech typu HPC měly objevit v druhé polovině roku 2015. Například již v dubnu Národní vědecké centrum pro výzkum energetiky (National Energy Research Scientific Computing Center, NERSC) oznámilo instalaci HPC naplánovanou pro rok 2016 — ta bude poskytovat služby více než 5 000 uživatelů a přes 700 vědeckým projektům extrémního rozsahu.

Intel nadále pohání nejvýkonnější superpočítače

Stávající generace procesorů Intel Xeon a koprocesorů Intel Xeon Phi napájí ten nejvýkonnější systém světa — čínský Milky Way 2 o výkonu 35 PFLOPS. Koprocesory Intel Xeon Phi se rovněž nacházejí v dalších více než dvou stovkách systémů OEM po celém světě.

Systémy používající technologie Intel tvoří 85 procent všech superpočítačů zahrnutých do 43. vydání seznamu TOP 500, jenž byl zveřejněn právě dnes. Mezi novými systémy na seznamu tvoří dokonce 97 procent. Během pouhých osmnácti měsíců od zavedení prvních produktů vícejádrové architektury, dosáhly systémy postavené na koprocesorech Intel Xeon Phi plných 18 procent agregovaného výkonu všech superpočítačů z TOP 500.

Pro lepší optimalizaci aplikací pro vícejádrové procesory zřídila společnost Intel ve spolupráci s univerzitami a výzkumnými pracovišti po celém světě více než 30 center Intel Parallel Computing Centers (IPCC). Dnes zveřejněná investice do optimalizace u koprocesoru Intel Xeon Phi bude směřována i na Knights Landing, neboť optimalizace za použití běžných programovacích jazyků využívajících standardy dokáže přinést větší užitek. Tato nová funkce navíc přispěje k mnohem lepší možnost systémy co nejlépe vyladit.


| Diskuse | Tiskové zprávy
Sdílej: