На конференции SC’11 корпорация Intel огласила подробные сведения о следующем поколении процессоров на базе Intel Xeon и платформ Intel Many Integrated Core (Intel MIC), разработанных для высокопроизводительных вычислений (HPC). Корпорация также рассказала о новых инвестициях в исследования и разработку, которые к 2018 году выведут индустрию на производительность, измеряющуюся в экзафлопах.
На брифинге, который состоялся в рамках конференции, Раджиб Хазра (Rajeeb Hazra), генеральный директор Technical Computing, Intel Datacenter и Connected Systems Group, заявил, что процессор Intel Xeon серии E5 является первым процессором для серверов, поддерживающим полную интеграцию со спецификацией PCI Express 3.0. PCIe 3.0, по имеющимся оценкам, удваивает внутреннюю скорость передачи данных относительно спецификации PCIe 2.0 при включении режима низкого энергопотребления и большей плотности загрузки сервера. Контроллеры из нового материала, соответствующие спецификации PCI Express 3.0, позволяют более эффективно масштабировать производительность и передачу данных при увеличении числа узлов в высокопроизводительных суперкомпьютерах.
Ранние тесты производительности показали, что производительность процессора Intel Xeon E5 в чистых FLOPS (операции с плавающей точкой в секунду, по измерениям Linpack) в 2.1 раза выше, а производительность при использовании нагрузки в виде реальных высокопроизводительных вычислений на 70% выше по сравнению с предыдущим поколением процессоров серии Intel Xeon 5600.
Процессоры Intel Xeon E5 оказались в списке TOP500 в год 40-летнего юбилея первого в мире микропроцессора (процессора Intel 4004) и 10-летнего юбилея запуска бренда Intel Xeon. Со времени первого появления процессора Intel Xeon в 2001 году, по оценкам Intel, производительность семейства увеличилась более чем в 130 раз.
Спустя два месяца с начала поставок в центры суперкомпьютеров процессоры Intel Xeon E5 уже обеспечивают работу 10 систем из списка TOP500. Более 20 000 таких процессоров, работая вместе, дают общую пиковую производительность более 3,4 петафлопа.
Как было объявлено ранее, процессоры Intel Xeon E5, которые скоро появятся в продаже, будут обеспечивать работу нескольких других будущих суперкомпьютеров, включая 10-петафлопный «Stampede» в Техасском центре современных вычислений; 1,6-петафлопный «Yellowstone» в Национальном центре исследований атмосферы; 1,6-петафлопный «Curie» в GENCI; систему на 1,3-петафлопа в Международном центре исследования синтеза (IFERC), и добавит более 1 петафлопа к суперкомпьютеру «Pleiades» в NASA.
Intel в сентябре начинает поставку процессоров Intel Xeon семейства E5 ограниченному количеству клиентов, работающих в сфере облачных и высокопроизводительных вычислений. Расширенные продажи планируется начать в первой половине 2012 года. Intel отслеживает более 400 успешных применений процессоров Intel Xeon семейства E5, почти удвоивших производительность с момента запуска поколения Xeon 5500/5600. Спрос на первые устройства примерно в 20 раз выше, чем на предыдущие поколения процессоров серий Xeon 5500 и 5600.
На конференции SC’11 корпорация Intel также огласила подробные сведения о существенном расширении линейки материнских плат для серверов и шасси, включая продукты, специально оптимизированные для высокопроизводительных вычислений, которые будут готовы к выпуску процессора Intel Xeon E5.
Представлен первый терафлопный сопроцессор на основе технологии Intel Many Integrated Core
Кроме того, корпорация Intel снова создала наиболее эффективную и адаптированную к программированию платформу для высокопараллельных приложений. Преимущества архитектуры Intel MIC в моделировании погоды, томографии, исследованиях свертывания белков и симуляции материалов с особыми свойствами были продемонстрированы на стенде Intel на конференции SC’11.
Первая презентация первого кремниевого сопроцессора Knights Corner показала, что архитектура Intel способна обеспечивать производительность более чем в 1 терафлоп с двойной точностью (по измерениям с удвоенной точностью, основным тестом перемножения матрицы на матрицу – DGEMM*). Это была первая демонстрация однопроцессного чипа, способного достигать такого уровня производительности.
Knights Corner, первый коммерческий продукт на базе архитектуры Intel MIC, будет производиться на основе новейшего 22-нм 3-D Tri-Gate процессора от Intel и будет содержать более 50 ядер. Когда они появятся, продукты Intel MIC будут предоставлять и высокую производительность в виде архитектуры, специально созданной для обработки высокопараллельных задач, и совместимость с существующими x86-моделями программирования и инструментами.
Хазра заявил, что сопроцессор Knights Corner уникален, так как в отличие от традиционных ускорителей он полностью доступен и программируем как полнофункциональный вычислительный модуль для высокопроизводительных вычислений, видимый для приложений как компьютер, который работает на собственной операционной системе, основанной на Linux, независимо от ведущей ОС.
Одним из преимуществ архитектуры Intel MIС является возможность запускать приложения без необходимости портировать код в новое программное окружение. Это позволит исследователям использовать производительность и ЦПУ, и сопроцессора одновременно при работе с существующими приложениями, основанными на x86, существенно экономя время, затраты и ресурсы, которые требовались бы для их переписывания на альтернативные проприетарные языки.
Intel увеличивает объем инвестиций в лаборатории экзафлопных вычислений
Как было анонсировано на Международной конференции по супервычислениям в 2011 году в Гамбурге (Германия), Intel стремится довести производительность процессоров до уровня экзафлопов к 2018 году (что превышает самую высокую производительность, доступную на сегодняшний день, в 100 раз). При этом потребуется всего вдвое больше энергии, чем для современных суперкомпьютеров экстра-класса. Главный фактор для достижения этой цели – тесное сотрудничество с сообществом специалистов в области высокопроизводительных вычислений, и сегодня Хазра анонсировал несколько новых инициатив, которые помогут достичь этой цели.
Intel и Центр супервычислений Барселоны (BSC) подписали многолетнее соглашение по созданию в Барселоне Лаборатории экзавычислений, четвертой европейской лаборатории Intel по экзавычислениям R&D, которая объединит существующие сайты в Париже, Юлихе (Германия) и Лёвене (Бельгия). Эта новая лаборатория будет акцентировать свою работу на проблемах масштабирования в программировании и системах реального времени в суперкомпьютерах с экзапроизводительностью.
Также Совет по исследованиям и технологическим услугам (STFC) и Intel подписали меморандум о необходимости разработки и тестирования технологии, которая потребуется для обеспечения работы будущих суперкомпьютеров. По этому предварительному соглашению исследователи в области вычислений STFC в лаборатории города Даресбури (Daresbury) в Англии и Intel будут вместе работать над тестированием и оценкой актуального и будущего аппаратного обеспечения Intel с лидирующими программными приложениями, чтобы убедиться в готовности исследователей использовать системы суперкомпьютеров будущего от Intel.