Новые процессоры Intel Xeon Phi позволят в 3 раза увеличить производительность

Компания Intel рассказала много нового о процессорах Intel Xeon Phi следующего поколения (ранее эти устройства проходили под кодовым названием Knights Landing). Новинки призваны усилить преимущества финансовых вложений в модернизацию кода продукции текущего поколения. Процессоры включают новые высокоскоростные коммуникационные каналы и встроенную память с высокой пропускной способностью, которые позволят увеличить скорость обработки данных. Сегодня в серверных средах данные модули представляют собой отдельные компоненты, это уменьшает производительность и плотность размещения вычислительных ресурсов в суперкомпьютерах.

Новая технология межсоединений Intel Omni Scale Fabric по задумке ее создателей, должна удовлетворить требования будущих поколений высокопроизводительных вычислительных систем. Разработка будет применяться в Intel Xeon Phi и Intel Xeon будущих поколений. Интеграция новой технологии и коммуникационной архитектуры, оптимизированной для супервычислений, позволяет удовлетворить все требования будущих суперкомпьютеров в отношении производительности, масштабируемости, энергоэффективности и плотности размещения ресурсов. Кроме того, будет обеспечено оптимальное соотношение стоимости и производительности решений начального уровня за счет высокого уровня масштабируемости.

Knights Landing – очень высокий уровень интеграции

Решение Knights Landing будет доступно в виде процессора, который устанавливается на системной плате, а также в виде платы расширения PCIe. Первый вариант позволяет отказаться от избыточной сложности программирования и ограничений по скорости передачи данных через интерфейс PCIe, характерных для графических процессоров и ускорителей. Knights Landing будет поддерживать до 16 ГБайт высокоскоростной интегрированной памяти. Эта памяти, разработанная совместно с Micron, будет обеспечивать в пять раз большую пропускную способность по сравнению с модулями DDR4, в пять раз более высокую энергоэффективность и втрое более высокую плотность размещения в сравнении с памятью GDDR. При использовании с технологией Intel Omni Scale Fabric новое решение памяти позволяет устанавливать Knights Landing в виде отдельных вычислительных блоков, что предоставит возможность уменьшить занимаемое пространство и энергопотребление за счет отказа от множества других компонентов.



Предполагается, что Knights Landing, которое создано на базе более чем 60 ядер на основе архитектуры Silvermont, обеспечивает производительность свыше 3TFLOPS (3 млрд операций с плавающей запятой в секунду) с двойной точностью и втрое более высокую однопоточную производительность по сравнению с текущим поколением процессоров. В виде отдельного процессора Knights Landing будет поддерживать память DDR4, сравнимую по пропускной способности с платформами на базе процессоров Intel Xeon, что позволит работать с приложениями, занимающими больший объем памяти. Кроме того, Knights Landing будет иметь совместимость с процессорами Intel Xeon на уровне двоичного кода, что позволит разработчикам ПО использовать уже существующий программный код.

Для клиентов, предпочитающих приобретать отдельные компоненты, заменять их без необходимости обновления других компонентов системы, Knights Landing и Intel Omni Scale Fabric будут доступны в виде отдельных плат с интерфейсом PCIe. Приложения для имеющегося в продаже Intel True Scale Fabric и будущего Intel Omni Scale Fabric будут совместимы, поэтому клиенты могут легко перейти на использование новой технологии. Для заказчиков, приобретающих Intel True Scale Fabric сегодня, Intel предлагает программу перехода на Intel Omni Scale Fabric после выпуска нового решения.

Предполагается, что процессоры Knights Landing появятся в конечных системах во второй половине 2015 г. Далее ожидаются и многие другие новые устройства. Например, в апреле Национальный научный вычислительный центр энергетических исследований (NERSC) анонсировал планируемую на 2016 г. установку мощной вычислительной системы, которая сможет обслуживать более 5000 пользователей и 700 научных проектов.

Intel Omni Scale Fabric – новые коммуникационные каналы и новая скорость работы

Решение Intel Omni Scale основано на разработках компаний Cray и Qlogic и собственных инновационных технологий Intel. Будет создана полная линейка продукции, в том числе адаптеры, переключатели, коммутаторы и коммутационные системы, открытые программные средства и инструменты. Кроме того, традиционные электрические трансиверы в современных коммутаторах будут заменяться на решения на базе Intel Silicon Photonics. Это позволяет увеличить плотность размещения разъемов, упростить систему кабелей и снизить затраты. Решения на основе Intel Silicon Photonics могут также применяться с процессорами, адаптерами и коммутаторами на базе Intel Omni Scale.



Intel поддерживает развитие суперкомпьютерных вычислений

Современное поколение процессоров Intel Xeon и сопроцессоров Intel Xeon Phi используется в самой мощной суперкомпьютерной системе в мире – 35-петафлопсном суперкомпьютере Milky Way 2 (Китай). Кроме того, сопроцессоры установлены в более чем 200 OEM-моделях по всему миру.

На долю систем на базе технологий Intel приходятся 85% всех суперкомпьютеров, вошедших в 43 издание списка TOP500, и 97% из всех новых систем, впервые попавших в список. Полтора года спустя после запуска первой продукции на базе многоядерной архитектуры на долю систем на основе сопроцессоров Intel Xeon Phi приходятся 18% совокупной производительности всех систем из списка TOP500.

Для оптимизации приложений для многоядерной обработки Intel совместно с университетами и исследовательскими центрами в разных странах создала более 30 Центров параллельного программирования (Intel Parallel Computing Center – IPCC). Сегодняшние инвестиции в оптимизацию параллельных вычислений с помощью сопроцессоров Intel Xeon Phi окажутся полезными в будущем при внедрении Knights Landing, поскольку при использовании стандартных, традиционных языков программирования код не потребует повторной компиляции.