Intel® Xeon Phi™ со встроенным Intel® Omni Scale Fabric
позволяет увеличить производительность в 3 раза
по сравнению с устройствами предыдущего поколения
при сохранении низкого энергопотребления
КОРОТКО О ГЛАВНОМ:
- Обзор микроархитектуры процессора нового поколения IntelXeon Phi™ (кодовое название Knights Landing), появление которого в коммерческих продуктах запланировано на вторую половину 2015 г.
- Новое решение IntelOmni Scale Fabric
- Intel Omni Scale FabricIntel Xeon PhiKnights Landing) и 14-нанометровые процессоры IntelXeon®.
- Intel по-прежнему занимает лидирующую позицию в сегменте высокоскоростных вычислительных систем. 85% суперкомпьютеров из последнего списка TOP500 оборудовано процессорами Intel Xeon.
ЛЕЙПЦИГ (Германия), Международная Суперкомпьютерная конференция (ISC), 22 июня 2014 г. –Intel обнародовала информацию о процессорах Intel® Xeon Phi™ следующего поколения с кодовым названием Knights Landing и его компонентах: новой высокоскоростной вычислительной сети, которая будет встроена в базовое устройство, а также высокоскоростной встроенной памяти, которые совместно позволят повысить скорость научных исследований. В настоящее время такие память и сеть доступны в качестве отдельных компонентов для сервера, что ограничивает производительность и вычислительную плотность суперкомпьютеров.
Новое сетевое решение Intel® Omni Scale Fabric разработано с учетом всех требований следующих поколений систем для высокопроизводительных вычислений (HPC). Оно будет встроено в процессоры Intel Xeon Phi следующего поколения и в будущие модели процессоров Intel® Xeon®. Такая интеграция направлена на то, чтобы соответствовать требуемому уровню производительности, масштабируемости, надежности, мощности и плотности монтажа супервычислительных систем будущего.
«Intel полностью перерабатывает архитектуру базового блока высокопроизводительных систем, встраивая Intel Omni Scale Fabric в архитектуру Knights Landing», – заявил вице-президент Intel и руководитель направления высокопроизводительных вычислительных систем Чарльз Вуишпард (Charles Wuischpard). — «Это ключевой момент в эволюции супервычислений. Knights Landing — первый многоядерный ЦПУ, который отвечает современным требованиям к объему памяти и производительности подсистем ввода-вывода. Это позволит программистам использовать существующие коды и стандартные модели программирования и при этом значительно увеличить производительность приложений. Платформа, модель программирования и сбалансированная производительность нового решения позволяет считать его первым успешным шагом на пути к реализации проекта экзафлопных вычислений».
Небывалый масштаб интеграции Knights Landing
Решение Knights Landing будет доступно в виде отдельного модуля, устанавливаемого непосредственно на материнской плате, а также в виде платы расширения с интерфейсом PCIe. Первый вариант позволяет избежать затруднений при программировании и резкого сужения полос передачи данных в PCIe, которые широко распространены в устройствах с графическими процессорами и ускорителями.
Intel сообщила, что в комплект Knights Landing будет входить до 16 Гбайт встроенной памяти. Эта память, разработанная совместно с Micron*, обладает в 5 раз большей пропускной способностью по сравнению с памятью DDR41, в 5 раз более высокой энергоэффективностью, и в 3 раза более высокой плотностью монтажа, чем современная GDDR-память. Совместно с Intel Omni Scale Fabric такая память позволяет устанавливать Knights Landing в качестве отдельного, независимого вычислительного блока, экономя пространство и энергию благодаря уменьшению количества компонентов.
Ожидается, что решение Knights Landing, работающее более чем на 60 ядрах на модифицированной архитектуре Silvermont, обеспечит производительность свыше 3TFLOPS с двойной точностью 3, что в 3 раза выше, чем у современных систем на однопоточных решениях4. В виде отдельного процессора Knights Landing поддерживает DDR4, сравнимую по пропускной способности с решениями на основе Intel Xeon, что позволит работать с приложениями, занимающими гораздо больший объем памяти. Кроме того, Knights Landing совместим на уровне двоичного кода с процессорами Intel Xeon5, что позволяет разработчикам ПО обойтись без перекомпиляции наработанного кода.
Для клиентов, предпочитающих приобретать отдельные компоненты, заменять их на более мощные, не обновляя при этом остальные компоненты системы, Knights Landing и Intel Omni Scale Fabric будут доступны в виде плат с интерфейсом PCIe. Приложения для имеющегося в продаже Intel® True Scale Fabric и будущего Intel Omni Scale Fabric будут совместимы, поэтому клиенты смогут легко перейти на использование новой технологии. Тем, кто сегодня приобретает Intel True Scale Fabric, корпорация Intel предложит специальную программу обновления до Intel Omni Scale Fabric, когда новое решение появится в продаже.
Появление процессоров Knights Landing в конечных продуктах запланировано на вторую половину 2015 г. За этим последует выход многих новинок. Например, в апреле Национальный научный вычислительный центр энергетических исследований (NERSC) объявил о планируемой на 2016 г. установке супервычислительной системы, которая будет обслуживать более 5000 пользователей и 700 научных проектов.
«Мы крайне заинтересованы в совместной с компаниями Cray и Intel разработке нового суперкомпьютера “Cori”», – заявил директор Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли и Национального научного вычислительного центра энергетических исследований, доктор Судип Досандж. — “Cori” будет состоять из 9300 процессоров Knights Landing и откроет пути к экзафлопсным вычислениям благодаря доступному модулю программирования. Использование нашего ПО зачастую ограничено пропускной способностью памяти, поэтому и здесь мы выиграем много от использования Knights Landing с высокоскоростной памятью. Мы с нетерпением ждем возможности внедрить новые научные инструменты, не доступные на существующих суперкомпьютерах».
Intel Omni Scale Fabric – новая вычислительная сеть и новые скорости
Решение Intel Omni Scale fabric разработано и оптимизировано для следующих поколений высокопроизводительных вычислительных систем. Оно создано на основе сочетания усовершенствованной архитектуры системы обработки информации от компаний Cray и Qlogic и собственных инновационных технологий компании Intel. Будет создана полная линейка продукции, включая адаптеры, переключатели, коммутаторы и коммутационные системы, открытые программные средства и инструменты. Кроме того, традиционные электрические трансиверы в современных коммутаторах будут заменены на фотонные трансиверы Intel® Silicon Photonics–based, что позволит увеличить плотность порта, упростить систему кабелей и снизить затраты6. Intel Omni Scale fabric будет также встроена в новое поколение 14-нанометровых процессоров Intel Xeon, что позволит добавить все преимущества новой сети к наиболее популярному семейству процессоров общего назначения.
Intel способствует эволюции суперкомпьютеров
Современное поколение процессоров Intel Xeon и сопроцессоров Intel Xeon Phi отвечает за производительность самой мощной суперкомпьютерной системы в мире – 35-петафлопсного суперкомпьютера Milky Way 2 в Китае. Кроме того, сопроцессоры установлен более чем в 200 моделях оригинального оборудования по всему миру. Для оптимизации приложений для многоядерных устройств Intel совместно с 30 университетами и исследовательскими центрами в разных странах создала 30 Центров параллельного программирования (Intel Parallel Computing Centers – IPCC). Сегодняшний вклад Intel Xeon Phi в оптимизацию программирования окажется полезным в будущем при внедрении Knights Landing, поскольку при использовании стандартных, традиционных языков программирования код не потребуют перекомпиляции. Постепенные достижения настройки позволят воспользоваться всеми выгодами инновационной функциональности.
Технологии Intel представлены в 43 версии списка TOP500, подчеркивая роль устройств компании как стандартных составляющих для самых мощных суперкомпьютеров в мире. Системы на основе Intel составляют 85% суперкомпьютеров этого списка и 97% его новых позиций. Полтора года спустя после запуска архитектур на базе сопроцессора Intel Xeon Phi они обеспечивают 18% совокупной мощности суперкомпьютеров TOP500. См. www.top500.org.
Контакты: Мария Кибкало
+7 (495) 641-4565
Михаил Рыбаков
+7 (495) 641-4550
Мария Бородай
+38 (044) 490-6357
Ирина Пак
+7 (727) 244-5554
- Irina.Pak@Intel.com
О корпорации Intel
Intel (NASDAQ: INTC) — ведущий производитель инновационных полупроводниковых компонентов — разрабатывает технологии, продукцию и инициативы, направленные на постоянное повышение качества жизни людей и совершенствование методов их работы. Как лидер в области корпоративной ответственности и экологически устойчивого развития Intel также выпускает первые в мире серийные «бесконфликтные» микропроцессоры. Дополнительную информацию о корпорации Intel можно найти на newsroom.intel.com и blogs.intel.com. Об усилиях Intel по выпуску продукции, не содержащей конфликтных минералов, читайте на conflictfree.intel.com.
Intel, Intel Core, Intel Atom, Pentium, Celeron, Intel RealSense и логотип Intel являются товарными знаками корпорации Intel в США и других странах.
* Другие торговые марки и товарные знаки являются собственностью их законных владельцев.
Вся продукция, компьютерные системы, даты и значения, указанные в документе, являются предварительными. Они основаны на текущих ожиданиях и могут быть изменены без предупреждения. Intel оставляет за собой право вносить изменения в технические характеристики и описания продукции в любое время и без предупреждения. Разработчики не должны полагаться на отсутствие пометок «reserved» или «undefined» на каких-либо характеристиках или инструкциях. Корпорация Intel оставляет за собой право вносить такие пометки в будущем и не несет никакой ответственности за конфликты или несовместимости, возникающие из-за них. Приведенная информация может быть изменена без уведомления. Не следует считать дизайн продукции окончательным, полагаясь на данную информацию.
Продукция, описываемая в настоящем документе, может иметь конструктивные дефекты или ошибки, известные как выявленные недостатки, которые могут влиять на характеристики продукции и быть причиной их несоответствия опубликованным спецификациям. Обнаруженные к настоящему времени недостатки можно получить по запросу.
Компиляторы Intel могут быть оптимизированы или не оптимизированы для процессоров, произведенных корпорацией Intel. Эти оптимизации включают в себя наборы команд SSE2®, SSE3 и SSSE3 и другие. Intel не гарантирует доступность, функциональность или эффективность каких-либо оптимизаций для процессоров, не произведенных Intel.Оптимизации, зависящие от процессоров, предназначены для использования с процессорами Intel. Определенные оптимизации, не характерные для микроархитектуры Intel, зарезервированы для процессоров Intel. Обратитесь к руководству пользователя для получения дополнительной информации.
Программное обеспечение и рабочие нагрузки, использованные для тестов производительности, могли быть оптимизированы для микропроцессоров Intel. Результаты тестов производительности, включая SYSmark* и MobileMark*, измерялись с использованием определенных компьютерных систем, компонентов, ПО, операций и функций. Любые изменения могут повлиять на результаты измерений. Необходимо использовать другую информацию и тесты производительности для принятия решения о покупке, включая информацию об использовании этой продукции с другими компонентами.
Результаты были измерены Intel на основании программного обеспечения, эталонных тестов и других данных третьих сторон и предоставляются только для информационных целей. Любые изменения аппаратной или программной части или конфигурации могут привести к изменению реальной производительности. Intel не контролирует и не проверяет данные третьих сторон, указанные в этом документе. Intel рекомендует посетить веб-сайты упомянутых третьих сторон или другие ресурсы для того, чтобы убедиться в точности приведенных данных.
1 Предполагаемый результат, основанный на внутреннем анализе производительности STREAM, проведенном компанией Intel с применением процессора Knights Landing только с 16Гб широкополосной картой памяти DDR4. все каналы заполнены.
2 Предполагаемый результат, основанный на внутреннем анализе компанией Intel Knights Landing MCDRAM по сравнению с Knights Corner (GDDR5)
3 Внутренние предположения компании, предполагаемая мощность вычислений с удвоенной точностью, измеряемая Linpack
- 4. Предполагаемая наивысшая производительность на однопотоковой архитектуре по сравнению с сопроцессором I поколения Intel® Xeon Phi™ 7120P (ранее имеющим кодовое название Knights Corner).
5 Сочетаемый по двоичному коду с процессорами Intel Xeon с применением Haswell Instruction Set (кроме TSX)
6 Различные сценарии снижения затрат, описанные в настоящем документе, предназначены для того, чтобы улучшить понимание того, как, приобретая определенный товар компании Intel , в сочетании с рядом условий, определяющих каждую отдельно взятую ситуацию, может повлиять на ваши будущие затраты и позволить сэкономить. Условия изменчивы, могут возникнуть не предусмотренные в данной статье расходы, связанные с использованием и установкой данного товара. Ничто в данном документе не может толковаться как обещание или договорные обязательства сохранять указанный уровень расходов.