Intel napędza najszybszy superkomputer na świecie, nowe rodziny koprocesorów Intel Xeon Phi

przez | 17/06/2013

intelSystem zbudowany z tysięcy procesorów i koprocesorów firmy Intel zdobył właśnie tytuł najpotężniejszego superkomputera na świecie w 41. wydaniu listy 500 najszybszych superkomputerów.

System znany jako „Milky Way 2” zawiera 48 000 koprocesorów Intel® Xeon Phi™ oraz 32 000 procesorów Intel® Xeon® i działa ze szczytową wydajnością 54,9 petaflopów (54,9 biliarda operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę) — ponad dwukrotnie szybciej, niż czołowy system w poprzednim wydaniu listy z listopada 2012 r. Jest to pierwszy system od 1997 roku, który został w całości oparty na rozwiązaniach firmy Intel i zajął pierwsze miejsce w rankingu.

Intel zapowiedział też rozszerzenie oferty koprocesorów Intel® Xeon Phi™ i ujawnił szczegółowe informacje o drugiej generacji produktów Intel Xeon Phi, określanych kryptonimem „Knights Landing”. Nowe produkty i technologie znacznie zwiększą energooszczędność i wydajność superkomputerów.

Roczne przychody ze światowego rynku serwerów do wysokowydajnego przetwarzania danych (high performance computing, HPC) mają wzrosnąć o 36 procent – od 11 miliardów do 15 miliardów dolarów w ciągu następnych czterech lat. Ten radykalny wzrost wynika z potrzeby szybkiego wykonywania obliczeń, przeprowadzania symulacji i podejmowania decyzji w rozmaitych branżach. Superkomputerów używa się do zwiększania dokładności prognoz pogody, poszukiwania bardziej wydajnych źródeł energii, opracowywania lekarstw, sekwencjonowania genomu ludzkiego i analizowania zbiorów danych big data.

„Superkomputerowa wizja i produkty Intela pomagają przetrzeć szlak do kolejnych innowacji, nowych odkryć i większej konkurencyjności — powiedział Raj Hazra, wiceprezes i dyrektor generalny Technical Computing Group. — Użytkownicy potrzebują coraz większej mocy obliczeniowej, a jednocześnie domagają się przełomu w dziedzinie energooszczędności. Dzięki bieżącym i przyszłym generacjom koprocesorów Intel Xeon Phi, procesorom Intel Xeon, magistralom oraz oprogramowaniu Intel® TrueScale, Intel może dostarczać klientom kompleksowe i bezkompromisowe rozwiązania”.

Od czasu wprowadzenia technologii Intel Xeon Phi przed sześcioma miesiącami, procesory Intel Xeon i koprocesory Intel Xeon Phi znalazły zastosowanie w wielu czołowych superkomputerach. Koprocesory Intel Xeon Phi, oparte na architekturze Intel® Many Integrated Core (Intel MIC), spełniają zapotrzebowanie na wydajniejszą, ale zarazem bardziej energooszczędną i intuicyjną technologię.

„Milky Way 2” – najszybszy superkomputer na świecie

System „Milky Way 2”, zbudowany dla Państwowego Centrum Superkomputerowego w Guangzhou w Chinach, jest napędzany przez 32 000 nowych, 12-rdzeniowych procesorów Intel Xeon E5-2600 v2, opartych na architekturze Ivy Bridge oraz 48 000 koprocesorów Intel Xeon Phi o łącznym poborze mocy 17,8 MW. Jest to nie tylko najszybszy, ale również jeden z najbardziej wydajnych energetycznie systemów z listy Top500.  System używa „architektury neoheterogenicznej”, co oznacza, że architektura sprzętowa oferuje wiele klas możliwości obliczeniowych dostępnych w ramach wspólnego modelu programistycznego. Upraszcza to tworzenie i optymalizowanie oprogramowania, co nie byłoby możliwe w przypadku wykorzystania kombinacji procesorów i akceleratorów grafiki.

Wysoka wydajność i energooszczędność systemu jest zasługą nadchodzącej rodziny procesorów Intel Xeon E5-2600 v2, wytwarzanej w 22-nanometrowym procesie technologicznym. Procesory te napędzają nie tylko „Milky Way 2”, ale również 2 inne systemy z listy Top500, stworzone przez firmę Bull w ramach programu „wczesnych dostaw” dla producentów superkomputerów, realizowanego przez Intel. Jeden z nich zajmuje 54 miejsce w rankingu, a jego wydajność to 557 teraflopów. Drugi – miejsce 329 (139 teraflopów),. Produkty Intel Xeon E5-2600 v2 będą powszechnie dostępne w kolejnym kwartale i zaoferują nawet 12 rdzeni oraz częstotliwość taktowania sięgającą 2,7 GHz, zapewniając 259 gigaflopów na gniazdo, co oznacza 56-procentowy wzrost w porównaniu z poprzednią generacją.

Ponad 80 procent superkomputerów (403 systemów) z 41. wydania listy Top500 jest napędzanych procesorami Intela. Wśród systemów, które po raz pierwszy pojawiły się na liście, instalacje Intela stanowią 98 procent. W czerwcowej edycji listy znalazło się 11 systemów z koprocesorami Intel Xeon Phi, w tym systemy klasy petaflopowej, takie jak „Milky Way 2” (54,9 petaflopa) oraz „Stampede” (8,5 petaflopów).

Publikowana co pół roku lista superkomputerów Top500 jest dziełem Hansa Meuera z Uniwersytetu Mannheim, Ericha Strohmaiera i Horsta Simona z ośrodka National Energy Research Scientific Computing Center przy Departamencie Energii Stanów Zjednoczonych oraz Jacka Dongarry z Uniwersytetu Tennessee. Pełny raport dostępny jest pod adresem www.top500.org (http://www.top500.org/).

Nowe rodziny koprocesorów Intel® Xeon Phi™ 3000 i 7000

Intel zapowiedział również rozszerzenie bieżącej generacji koprocesorów Intel Xeon Phi o pięć nowych produktów o różnej wydajności, ilości obsługiwanej pamięci, energooszczędności i rodzaju obudowy, które są dostępne od dziś. Rodzina Intel Xeon Phi 7100, zaprojektowana i zoptymalizowana pod kątem największej wydajności i funkcjonalności, oferuje 61 rdzeni taktowanych zegarem 1,23 GHz, obsługę 16 GB pamięci (dwa razy więcej, niż dzisiejsze akceleratory i koprocesory) oraz wydajność 1,2 teraflopa w obliczeniach o podwójnej precyzji. Rodzina Intel Xeon Phi 3100 jest zoptymalizowana pod kątem wysokiej wydajności przy niskim koszcie  i oferuje 57 rdzeni taktowanych zegarem 1,1 GHz oraz wydajność 1 teraflopa w obliczeniach o podwójnej precyzji.

Wreszcie, Intel dodał kolejny produkt do zapowiedzianej w zeszłym roku rodziny koprocesorów Intel Xeon Phi 5100. Układ o nazwie Intel Xeon Phi 5120D jest zoptymalizowany pod kątem środowisk o wysokiej gęstości i umożliwia bezpośredni montaż gniazd na minipłycie do użytku w serwerach kasetowych.

„Knights Landing” – wybór koprocesora lub procesora

Intel ujawnił informacje o drugiej generacji produktów Intel Xeon Phi, które umożliwią budowanie jeszcze wydajniejszych superkomputerów. Nowe produkty oparte na architekturze Intel MIC, określane kryptonimem „Knights Landing”, będą dostępne w postaci koprocesora albo procesora-hosta (CPU) i wytwarzane w technologii 14-nanometrowej z drugą generacją tranzystorów 3D Tri-gate.

Jako koprocesor na karcie PCIe, układ „Knights Landing” będzie odciążał systemowy procesor Intel Xeon, podobnie jak w obecnych rozwiązaniach, i zapewni ścieżkę migracji użytkownikom bieżącej generacji koprocesorów. Jednak zainstalowany bezpośrednio w gnieździe na płycie głównej będzie działał jako procesor i zaoferuje przełomową gęstość mocy obliczeniowej oraz wydajność na wat, wykonując wszystkie zadania podstawowego procesora i wyspecjalizowanego koprocesora.

Aby jeszcze bardziej przyspieszyć obsługę obciążeń roboczych HPC, Intel znacznie zwiększy przepustowość pamięciową wszystkich produktów „Knights Landing” poprzez wprowadzenie pamięci zintegrowanej z układem. Radykalnie ograniczy to opóźnienia dostępu do pamięci i pozwoli wykorzystać całą dostępną moc obliczeniową bez napotykania częstych dziś „wąskich gardeł”.

Więcej informacji o Intelu na konferencji ISC’13, m.in. prezentację Raja Hazry, dodatkowe dokumenty i zdjęcia, można znaleźć na stronie Intel Newsroom.

Intel — informacje

Intel (NASDAQ: INTC) jest światowym liderem w dziedzinie komputerowych innowacji. Firma projektuje i buduje kluczowe technologie, które stanowią fundament urządzeń komputerowych współczesnego świata. Więcej informacji o firmie można znaleźć pod adresami newsroom.intel.com i blogs.intel.com.