Prim Hírek

Az új Xeon Phi processzot számos új megoldást tartalmaz, melyek között található egy nagy sávszélességű kapcsolómű, melyet a tokba integrálnak. Szintén a tok tartalmazza az új nagy sebességű 3D memóriát is, amely jelentős mértékben gyorsítja a tudományos számításokat. Jelenleg a kapcsolómű és a memória különálló külső komponensek a szerverekben, amely korlátozza a szuperszámítógépek teljesítményét és sűrűségét.

Az új a számítógépek belső komponenseit összekapcsoló technológiát – neve: Intel Omni Scale Fabrik – a következő generációs nagy teljesítményű számítógépek (HPC = high performance computing) teljesítmény és memória igényeihez tervezték. Az „Intel Omni Scale Fabric” kapcsolóművet a következő generációs Intel Xeon Phi processzorokba és az általános célú Intel Xeon processzorok következő generációiba integrálják. A CPU integrálása a kapcsolóművel olyan HPC optimalizált architektúra tervezését tette lehetővé, amely képes biztosítani a jövő HPC alkalmazásainak címtartományát a nagy teljesítményhez, a méretezhetőséget, megbízhatóságot, alacsony energia-igényt és a sűrűséget. Az új konstrukció kiegyensúlyozza az árat és teljesítményt a belépőszintű rendszerektől kezdve az extrém nagyméretű rendszerekig.

„Az Intel a HPC rendszerek alapvető építőblokkjainak újratervezésével (új architektúra) az Intel Omni Scale Fabrik integrálásával a Knight Landing processzorba, jelez egy jelentős eltérést új útra és mérföldkövet a HPC iparnak” – mondta Charles Wuischpard alelnök és vezérigazgató (Intel Workstation és HPC részleg). „A Knights Landing az első igazi sokmagos processzor a mai nagy kapacitású memóriák címzéséhez és I/O teljesítmény kihívásokhoz. Ez a programozóknak megengedi a létező kódok és szabványos programozási modellek használatát a jelentős teljesítménynövekedéshez és az alkalmazások széles választékához. Ez a platform konstrukció, programozási modell és kiegyensúlyozott teljesítmény az első lépés az exascale irányába.”

Knights Landing – páratlan integráció

A Knights Landing kapható lesz, mint önálló processzor közvetlenül az alaplapi csatlakozóaljzatba dugaszolva, és mint PCIe kártya opció. A nagy adatátviteli sávszélességhez a Knights Landing maximum 16GB nagy sávszélességű, a tokba integrált memóriát tartalmaz, melyet az Intel a Micron céggel közösen fejlesztett. Ez a 3D memória 5x-ször nagyobb sávszélességet biztosít, mint a DDR4 memória, ötször energiahatékonyabb és háromszor nagyobb sűrűségű. mint a jelenleg használt GDDR alapú memória. Mikor ezt az Intel Omni Scale  Fabric kapcsolóművel kombinálják, az új memória megoldás megengedi, hogy a Knights Landing mint egy független számító építő-blokk helyet és energiát takarítson meg. Nagyszámú ilyen komponens használata esetén a megtakarítás jelentős.

A Knights Landing hatalmas teljesítményét több mint 60 (72) HPC növelt Silvermont architektúra alapú mag biztosítja, melyek 4 szálat kezelnek. A magokhoz két 512 bites vektor-egység csatlakozik, amelyek az AVX-512F utasításokat hajtják végre. A processzor teljesítménye több mint 3 TFLOPS DP (kétszeres pontosságú). Egy-egy mag egyszálú teljesítménye az előző generációs mag háromszorosa. Szabványos szerverprocesszorként a Knights Landing a DDR4 rendszermemóriát támogatja, melynek sávszélessége és kapacitása az Intel Xeon processzor alapú platformokéhoz mérhető. A 6-csatornás memóriavezérlő 384GB DDR4-2400MHz memóriát kezel. A Knights Landing binárisan kompatibilis az Intel Xeon processzorokkal, ami megkönnyíti a szoftverfejlesztők életét, mivel újra használhatják meglévő kódjaikat.

A felhasználók szeretnék diszkrét komponensekkel, egyéb rendszerkomponensek cseréje nélkül növelni számítógépük teljesítményét. Ezért a Knights Landing és Intel Omni Scale Fabrik vezérlő kapható lesz külön PCIe alapú kártyákon is. Ezzel a megoldással az alkalmazások kompatibilitása biztosított a jelenleg használt Intel True Scale Fabric és a 2015-ben érkező Intel Omni Scale Fabric között, így a felhasználóknak könnyű az áttérés az új kapcsolómű technológiára, mivel nem kell az alkalmazásokat cserélniük. Ezért a felhasználók az Intel True Scale Fabric kapcsolóművet megvásárolhatják akár ma is, míg az Intel Omni Scale Fabric kapcsolóművet majd akkor, amikor ez kapható lesz, amihez az Intel egy program keretében segítséget nyújt.

A Knights Landing processzorok szállítása nagy teljesítményű HPC rendszerekhez 2015 második felében kezdődik. Például áprilisban a „National Energy Research Scientific Computing Center” (NERSC) bejelentette, hogy 2016-ban Knights Landing alapú HPC üzembeállítását tervezi, amelyet több mint 5000-en használnak majd, több mint 700 különlegesen nagyméretű tudományos programhoz. Dr. Sudip Dosanjh a NERSC igazgatója (Lawrance Berkeley Laboratory) elmondta, hogy a Cray és az Intel fejleszti a NERSC szuperszámítógépét, amelynek neve „Cori” A Cori több mint 9300 Intel Knights Landing processzort tartalmaz, amely „kilövő állványként” szolgál majd az exascale teljesítmény felé egy új programozási modellen keresztül.

Bizonyos kódok, melyek korlátozzák a memória sávszélességet, megkapják a Knights Landing tokba integrált nagy sebességű 3D memória minden előnyét. Mi nagy reménnyel tekintünk előre, hogy az új számítógép olyan tudományos problémák megoldására lesz alkalmas, mint amilyenek a mai szuperszámítógépekkel lehetetlenek.

Új kapcsolómű: nagy sebesség az Intel Omni Scale Fabric eszközzel

Az Intel Omni Scale Fabric kapcsolóművet a Cray cégtől megvásárolt IP és a QLogic megvásárlása után a kettő kombinációjával és az Intel saját újításának felhasználásával építették. Ez tartalmaz egy teljes terméksort, amely adaptereket, él-kapcsolókat, kapcsolórendszereket, nyílt forrású kapcsolómű felügyeletet és szoftver-eszközöket foglal magába. Továbbá a hagyományos villamos-jelekkel működő adó-vevők a kapcsolóművekben helyettesítve lesznek az Intel Silicon Photonics alapú megoldásával, amely megengedi a kapuk sűrűségének növelését, a kábelezés egyszerűsítését és az ár csökkentését. Az Intel Silicon Photonics alapú kábel és adó-vevő megoldások használhatók lesznek az Intel Omni Scale alapú processzorokkal, adapter-kártyákkal és él-kapcsolókkal is.

Az Intel Xeon processzorok és Intel Xeon Phi társprocesszorok jelenlegi generációja szolgáltatja a világ jelenleg legnagyobb teljesítményű szuperszámítógépének hatalmas erejét. A Kínában fejlesztett szuperszámítógép a „Milky Way 2”, 35PFLOPS teljesítményt szállít a felhasználóknak. Intel Xeon Phi processzorokat világszerte több mint 200 OEM használ szuperszámítógépeiben. Intel alapú rendszerek a TOP500 lista (43-dik kiadás) 85%-át teszik ki ma, míg az új számítógépek 97%-át. Tizennyolc hónappal az után, hogy az Intel bejelentette az első sokmagos architektúrát tartalmazó termékeket a mai TOP500 szuperszámítógép listán szereplő szuperszámítógépek 18%-ában Intel Xeon Phi társprocesszorok dolgoznak.

A sokmagos processzorok fejlesztésében és optimalizálásában több mint 30 „Intel Parallel Computing Center” (IPCC) támogatja az Intelt, melyek egyetemekkel és kutató központokkal dolgoznak együtt.

Forrás: intel.com