Intel 公布新一代高效能运&8203;算平台细节

    在2011年超级电脑大会(SC’11)上,英特尔公布针对高效能运算(high-performance computing,HPC)所设计、内含新一代Intel Xeon处理器以及 Intel Many Integrated Core (Intel MIC)架构的平台。英特尔亦简述在研发上的新投资计画,期望在2018年之前带领产业跨入百万兆级(Exascale)运算的效能境界。

Intel 公布新一代高效能运&8203;算平台细节

新闻焦点

Intel Xeon处理器E5系列,是全球首颗支援PCI Express* 3.0 I/O整合技术的伺服器晶片,其登上全球超级电脑TOP500排行榜,为榜上10部超级电脑提供运算动能。 英特尔代号为 “Knights Corner” 的产品,是首款内含Intel Many Integrated Core (Intel MIC)架构、可商业化的协同处理器(co-processor),首次展示打破了1 TFLOPS的双倍精準度运算效能(double precision performance)标竿**。 英特尔宣布加码投资,并且与研发实验室进行新的合作计画,期望在2018年达到百万兆级(Exascale)运算的效能目标。 最新公布的全球超级电脑TOP500排行榜中,内含英特尔处理器的系统佔了85%的席位,其中,Intel Xeon处理器5600系列是最受欢迎的处理器,共被223部系统採用。

    在会议简报时,英特尔资料中心与联网系统事业群技术运算部总经理Rajeeb Hazra指出:「Intel Xeon处理器E5系列是全球首颗支援完全整合PCI Express 3.0规格**的伺服器专用处理器。PCIe 3.0**不仅提供较PCIe* 2.0**高2倍的互连频宽,还带来功耗更低且密度更高的伺服器建置组态。新的架构控制器(fabric controllers)受惠于PCI Express 3.0规格的优势,能更有效率地控制效能,并加快资料传输,以因应HPC超级电脑中持续增加的节点。」


    初期的效能测量数据显示,相较于前一代的Intel Xeon 5600处理器系列,Intel Xeon E5处理器在FLOPS(以Linpack*测得的每秒浮点运算效能)方面高出2.1*倍**,在执行实际HPC运算作业方面的效能则高出70%。 


    Hazra表示:「客户对Intel Xeon E5处理器的接受度超出我们的预期,让这颗处理器以最快的速度登上TOP500排行榜,其上榜速度甚至超越英特尔史上所有其他处理器。对于现今的科学研究而言,收集、分析与分享大量的资讯至关重要,因此需要超越以往的处理器效能、以及能搭配针对这方面用途量身打造的技术。」


    正当Intel Xeon E5处理器一路抢进TOP500排行榜之际,今年适逢全球首颗微处理器(Intel 4004处理器)问市40週年,也是Intel Xeon品牌推出的10週年。自从Intel Xeon处理器在2001年推出以来,英特尔预计该处理器的效能已提升超过130倍***。


    在首次出货给超级电脑中心之后的两个月内,内含Intel Xeon E5处理器的系统已在TOP500排行榜佔了10个席位。超过2万颗该款处理器正在运算,所累计的尖峰效能超越3.4 Petaflop。


    如先前所宣布,即将推出的Intel Xeon处理器E5系列将为许多未来新组建的超级电脑採用,其中包括德州先进运算中心(Texas Advanced Computing Center) 10 PFLOPS运算等级的“Stampede”、美国国家大气研究中心(The National Center for Atmospheric Research) 1.6 PFLOPs运算等级的“Yellowstone”、 法国国家高效能运算中心(GENCI) 1.6 PFLOPS运算等级的“Curie”、国际核融合能源研究中心(International Fusion Energy Research Center,IFERC) 1.3 PFLOPS运算等级的系统、以及美国航太总署(NASA)超过1 PFLOPS运算等级的“Pleiades”。


    英特尔于9月已开始向少量的云端与HPC客户供应Intel Xeon处理器E5系列,预计将于2012上半年开始大量供货。英特尔预期将有400款内含Intel Xeon处理器E5系列的系统设计,数量几乎是Xeon5500/5600处理器世代的一倍。初期投产阶段的需求较前一代Intel Xeon 5500或5600系列处理器多了约20倍。 


    在2011年超级电脑大会中,英特尔也公布了大幅扩充的伺服器主机板与机箱的细节资讯,其中包括特别针对HPC进行最佳化的产品,这些方案都将支援Intel Xeon 处理器E5。


展示首款Teraflops等级的Intel Many Integrated Core协同处理器

英特尔亦重申其承诺,将针对高度平行处理的应用,提供最具效率且容易编程的平台。Intel MIC架构的效益涵盖许多应用领域,包括气象模型、断层摄影、蛋白质折叠结构、以及先进材料模拟等应用,都在2011年超级电脑大会的英特尔摊位上展示。


    英特尔首次在现场展示代号为 “Knights Corner”的 Intel MIC架构协同处理器,展现了英特尔架构能带来超过1 TFLOP的双倍精準度浮点运算效能(测量基準为双倍精準度的一般矩阵乘法——DGEMM*)。这是单一处理晶片首度能在现场展示达到如此高的效能。  


    Hazra表示:「英特尔于1997年在Sandia实验室的“ASCI RED”系统中,首次展示内含9,680颗Intel Pentium Pro处理器的Teraflop等级超级电脑。如今能在一颗内含Intel MIC架构的晶片中获得如此高的效能,无疑是重大里程碑,将再次被记载于HPC的重要历程中。」


    “Knights Corner”是第一个商业化的Intel MIC架构产品,将採用英特尔最新3-D三闸(Tri-Gate)电晶体与22奈米(nm)製程,并内含超过50个核心。正式问市时,Intel MIC产品不仅将採用专为处理高度平行作业所设计的架构来提供超高效能,还能相容于现有的x86编程模式与工具。


    Hazra表示:「“Knights Corner”协同处理器相当独特,它不同于传统的加速器,不仅可完全存取,而且可加以编程,本身就像功能完整的HPC运算节点,应用程式会把它视为执行Linux*作业系统的电脑本身,独立于主机作业系统之外。」


    Intel MIC架构的其中一项优势就是能执行现有的应用程式,而且不必把程式码移植到新的编程环境。这将让科学家能同时运用CPU与协同处理器的效能,加速执行现有的x86应用程式,进而大幅节省时间、成本、以及资源,免去用专利语言重新撰写程式的麻烦。


英特尔加码投资百万兆级运算实验室

正如先前在德国汉堡举行的2011年国际超级电脑会议(International Supercomputing Conference)中所宣布,英特尔的目标是在2018年提供百万兆级运算的效能(比目前的效能高出100倍以上),而且消耗电力仅是现今顶尖超级电脑的两倍。要达到这项目标的基础,必须和HPC业界紧密地合作,而今天Hazra宣布的多项新计画,将有助于达成这项目标。


    英特尔与巴塞隆纳超级电脑中心(Barcelona Supercomputing Center,BSC)已签署跨年度的协议,将在巴塞隆纳设立百万兆级实验室,这是英特尔在欧洲设立的第四座百万兆级研究实验室,前三座分别设在法国巴黎(Paris)、德国尤利希(Juelich)、以及比利时鲁汶(Lueven)。新实验室专注于研究百万兆级的超级电脑在编程与执行阶段系统方面的扩充问题。


    此外,英国的科学与技术设施委员会(Science and Technology Facilities Council,STFC)与英特尔已签署备忘录,双方将共同开发与测试相关技术,打造未来的超级电脑。在这项初期协议的规範下,STFC位于英国Daresbury实验室的运算科学家将与英特尔合作,针对英特尔目前与未来的硬体以及领先业界的软体应用进行测试与评估,以确保科学家能妥善运用未来的英特尔超级电脑系统。


TOP500超级电脑

于2011年超级电脑大会上公布的第38版TOP500排行榜,展现了全球顶尖科学家与机构持续採用Intel Xeon处理器打造其超级电脑。和前一版排行榜相较之下,在所有新进榜的超级电脑中,内含英特尔核心的超级电脑佔了将近85%。Intel Xeon 5600系列处理器是清单中的佼佼者,共有223部系统採用此款处理器。Intel Xeon处理器E5系列初被採用即获得排行榜中的10个席位,而且刷新记录,每个插槽达到152 GFLOPS的效能与91%的效率。英特尔处理器在前10大排行榜中佔了5个席位,在所有登榜的超级电脑中佔了将近77%的席位。完整报告内容请浏览www.top500.org。


    有关2011年超级电脑大会的详细资讯,包括Hazra的简报与图片,请浏览www.intel.com/newsroom/sc11。


上一篇:
下一篇: