英特尔揭露未来高效能运算系统套件与 Intel Xeon Phi 发展

2020-08-02

英特尔揭露未来高效能运算系统套件与 Intel Xeon Phi 发展

在美国纽奥良登场的超级电脑大会(SC’14)上,英特尔公司宣布多项全新强化技术,以巩固在高效能运算(High Performance Computing,HPC)的领先地位,包括公布新一代 Intel Xeon Phi 处理器(代号为 Knights Hill),以及针对 HPC 建置环境进行最佳化的高速互连技术 Intel Omni-Path Architecture 的架构与效能细节。

此外,英特尔还宣布发表新版开放软体(open source software)与多项合作计画,目标是让 HPC 业界更容易从当前与未来英特尔的产业标準硬体中,彻底发挥其效能潜力。

这些新 HPC 建构元件与业界合作计画,将协助克服极致扩充性与 HPC 主流用途的两方面挑战,同时提供一个完善基础,做为具成本效益的迈向百万兆级(exa-scale)运算的管道。

Intel Xeon Phi 发展

英特尔公布第 3 代 Intel Xeon Phi 产品系列(代号为 Knights Hill),将採用英特尔的 10 奈米製程技术,并整合 Intel Omni-Path Fabric 架构技术。Knights Hill 将紧跟在即将推出的第 2 代 Intel Xeon Phi 产品系列(Knights Landing)产品之后推出,首部搭载 Knights Landing 的商业化系统将在明年出货。

业界在 Intel Xeon Phi 处理器上的投资持续成长。已有超过 50 家供应商将推出搭载新版 Knights Landing 处理器的新系统,许多产品将採用协同处理器 PCIe 卡的版本。目前许多採用 Knights Landing 处理器的客户,其打造出的系统的运算效能可超过 100 PFLOPS(每秒执行 100 千兆次浮点运算)。

近期採用 Knights Landing 的大客户包括洛斯阿拉莫斯与桑迪亚国家实验室(Los Alamos and Sandia National Laboratories)联手打造的 Trinity 超级电脑,以及美国能源部(DOE)国家能源研究科学运算(NERSC)中心的 Cori 超级电脑。此外,专门经营地理资料运算的 DownUnder GeoSolutions 公司最近宣布採用英特尔 Xeon Phi 协同处理器打造业界规模最大的系统。另外, 美国国家超级电脑应用中心 IT4Innovations 亦宣布一部新设超级电脑,将成为全欧洲运用英特尔 Xeon Phi 协同处理器打造出规模最大的丛集系统。

Intel Omni-Path Architecture 效益

英特尔宣布 Intel Omni-Path Architecture 将提供 100 Gbps 的传输速度,相较于同级的 InfiniBand 交换器,其传输延迟最多可减少 56%。Intel Omni-Path Architecture 採用 48 埠交换器晶片,提供比目前 36 埠的 InfiniBand 交换器更高的传输埠密度与系统扩充性。由于每个交换器晶片能增加高达 33% 的节点,因此不仅能减少所需的交换器数量,还能简化系统设计并降低每种规模环境的基础建设成本。预期的系统扩充效益包括:

延续 TOP500 的成长动能

在刚发表的第 44 届 TOP500 超级电脑排名中,採用英特尔处理器的系统在所有上榜的超级电脑中佔了 86%,在所有新进榜的系统中更佔了 97%。第一代英特尔 Xeon Phi 产品系列推出两年后,这些多重核心(many-core)协同处理器系统,在所有 TOP500 超级电脑的总合效能中佔了 17% 的比例。

英特尔资料中心事业群副总裁暨工作站与 HPC 部门总经理 Charles Wuischpard 表示:「英特尔非常高兴看到业界运用目前与未来世代的 Intel Xeon Phi 处理器与高速互连架构技术开发各种 HPC 系统,显现强势的市场成长动能以及客户热烈的投资。整合这些基础 HPC 建构元件,再搭配开放的标準编程模型,将大幅提升 HPC 系统的效能、拓展产品来源与应用範畴、并作为迈向百万兆级(exa-scale)运算的基础。」

DownUnder GeoSolutions 执行总监 Matt Lamont 博士表示:「结合英特尔 Xeon Phi 协同处理器与我们的专利软体,让我们得以为客户提供业界迄今最强大的地理资料处理系统(geo-processing production systems)之一。我们的解决方案採用英特尔 Xeon Phi 协同处理器,提供即时互动的模式,并且可以在每位地理学家的电脑上执行处理与成像功能。以往得花数週的测试机制,如今仅须数天就能完成。英特尔 Xeon Phi 协同处理器让我们感到惊艳,我们已经迫不急待着手测试新一代产品。」

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