2012年11月13日于北京,英特爾正式發(fā)布了全新的至強(qiáng)融核(Xeon Phi)協(xié)處理器。此次發(fā)布的至強(qiáng)融核協(xié)處理器包括3100系列和5110P兩款。在北京的發(fā)布會(huì)上,來(lái)自英特爾中國(guó)有限公司服務(wù)器平臺(tái)產(chǎn)品經(jīng)理張振宇先生,和大家分享了這兩款至強(qiáng)融核協(xié)處理器的規(guī)格細(xì)節(jié)。

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英特爾中國(guó)有限公司服務(wù)器平臺(tái)產(chǎn)品經(jīng)理 張振宇

張振宇表示,從2011到2016年,高性能計(jì)算市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到20%,在能源、生命科學(xué)、影音娛樂(lè)、國(guó)家安全等方面,對(duì)計(jì)算的需求都日漸增加。HPC不僅是重要的研究手段,同時(shí)也是國(guó)家體現(xiàn)出整體實(shí)力的重要標(biāo)準(zhǔn)。而英特爾新產(chǎn)品的發(fā)布,也是出于希望客戶(hù)在購(gòu)買(mǎi)解決方案的同時(shí),降低成本、提高效率,同時(shí)為未來(lái)成長(zhǎng)保留擴(kuò)展空間的目的。

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HPC推動(dòng)數(shù)據(jù)中心快速成長(zhǎng)

至強(qiáng)E5榮登TOP500 至強(qiáng)融核震撼現(xiàn)身

目前至強(qiáng)E5已經(jīng)成為服務(wù)器市場(chǎng)上應(yīng)用最廣泛的處理器。而至強(qiáng)E5和融核的搭配,可以應(yīng)用于更多行業(yè)中復(fù)雜的并行計(jì)算應(yīng)用。這款開(kāi)發(fā)歷時(shí)8年的協(xié)處理器產(chǎn)品是英特爾一個(gè)巨大的創(chuàng)新,同時(shí)也標(biāo)志著英特爾和基數(shù)計(jì)算新時(shí)代的到來(lái)。至強(qiáng)融核延伸了英特爾至強(qiáng)品牌,支持高度并行化應(yīng)用。

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英特爾眾核架構(gòu)發(fā)展歷程概覽

至強(qiáng)融核可以用于為英特爾至強(qiáng)進(jìn)行優(yōu)化的軟件環(huán)境之中,在應(yīng)用移植方面,英特爾至強(qiáng)融核和英特爾至強(qiáng)使用相同的編程語(yǔ)言、指令、庫(kù)和工具,與傳統(tǒng)的加速器不同,至強(qiáng)融核在硬件特定編碼、異構(gòu)TCO方面更有優(yōu)勢(shì),為軟件開(kāi)發(fā)商和用戶(hù)提供應(yīng)用代碼的共享,減少人力物力成本。

英特爾至強(qiáng)融核協(xié)處理器基于英特爾集成眾核(英特爾MIC)架構(gòu),可作為現(xiàn)有英特爾至強(qiáng)處理器E5-2600/4600產(chǎn)品家族的補(bǔ)充,為高度并行化的應(yīng)用提供無(wú)與倫比的性能。

此次推出的至強(qiáng)融核協(xié)處理器3100系列和5110p兩大家族,基于其最先進(jìn)的22納米3-D三柵極晶體管制程工藝生產(chǎn)。

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綜合基準(zhǔn)測(cè)試摘要(圖片來(lái)自Intel)

英特爾至強(qiáng)融核3100產(chǎn)品家族能夠提供超過(guò)1000 Gigaflops(即每秒1萬(wàn)億次浮點(diǎn)計(jì)算)的雙精度浮點(diǎn)計(jì)算性能,并支持容量最高達(dá)6GB、帶寬最高達(dá)240GB/秒的內(nèi)存,以及內(nèi)存錯(cuò)誤校正碼(ECC)等一系列可靠性特性。該產(chǎn)品家族工作時(shí)的熱設(shè)計(jì)功耗(TDP)范圍在300瓦以?xún)?nèi)。至強(qiáng)融核3100系列產(chǎn)品,包含3100A和3100T(前者內(nèi)置風(fēng)扇主動(dòng)式散熱,后者使用系統(tǒng)風(fēng)扇被動(dòng)式散熱)。

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至強(qiáng)融核3100系列規(guī)格

至強(qiáng)融核協(xié)處理器5110P則能以更低的功耗提供額外的性能。該芯片配置60個(gè)內(nèi)核,主頻速度為1.05GHz。它能夠?qū)崿F(xiàn)1011 Gigaflops(即每秒1.01萬(wàn)億次浮點(diǎn)計(jì)算)的雙精度浮點(diǎn)計(jì)算性能。它可支持容量和帶寬分別高達(dá)8GB和320GB/秒的GDDR5內(nèi)存,熱設(shè)計(jì)功耗(TDP)為225瓦。這種芯片類(lèi)似圖形卡,能夠插入到一個(gè)PCI-Express 2.0插槽中,并借助系統(tǒng)風(fēng)扇進(jìn)行散熱冷卻(被動(dòng)式散熱,本身不含風(fēng)扇)。

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至強(qiáng)融核5110P規(guī)格

至強(qiáng)融核能夠滿(mǎn)足運(yùn)行計(jì)算密集型工作負(fù)載(如生命科學(xué)應(yīng)用和金融模擬)的客戶(hù)需求,而5110P則可用于處理諸如數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)建和能源研究等內(nèi)存密集型工作負(fù)載。值得一提的是,至強(qiáng)融核5110P已經(jīng)交付給一些早期用戶(hù),并出現(xiàn)在了最新發(fā)布的第40屆全球高性能計(jì)算機(jī)500強(qiáng)(TOP500)排行榜的上榜系統(tǒng)中。

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至強(qiáng)融核3100系列和5110P

為了讓諸如德克薩斯高級(jí)計(jì)算中心(TACC)等客戶(hù)早日使用全新的英特爾至強(qiáng)融核協(xié)處理器技術(shù),英特爾還提供了兩款定制化的產(chǎn)品:英特爾至強(qiáng)融核協(xié)處理器SE10X和英特爾至強(qiáng)融核SE10P。兩者均可在熱設(shè)計(jì)功耗為300瓦的情況下提供1073 GFlops的雙精度浮點(diǎn)計(jì)算性能,其余規(guī)格則與英特爾至強(qiáng)融核協(xié)處理器5110P相似。關(guān)于TACC采用至強(qiáng)融核的更多信息,我們會(huì)在下一頁(yè)進(jìn)行詳細(xì)介紹。

挑戰(zhàn)計(jì)算極限 至強(qiáng)融核將定義未來(lái)[圖]

至強(qiáng)融核晶圓

英特爾至強(qiáng)融核協(xié)處理器5110P已于今天開(kāi)始出貨,并將于2013年1月28日以2649美元的建議銷(xiāo)售價(jià)格正式面市。英特爾至強(qiáng)融核協(xié)處理器3100產(chǎn)品家族將于 2013年上半年面市,其建議銷(xiāo)售價(jià)格將在2000美元以下。

英特爾還提供了兩款定制化的產(chǎn)品:英特爾至強(qiáng)融核協(xié)處理器SE10X 和英特爾至強(qiáng)融核SE10P。兩者均可在熱設(shè)計(jì)功耗為300瓦的情況下提供1073 GFlops的雙精度浮點(diǎn)計(jì)算性能,其余規(guī)格則與英特爾至強(qiáng)融核協(xié)處理器5110P相似。這些芯片專(zhuān)門(mén)用于德克薩斯高級(jí)計(jì)算中心(Texas Advanced Computing Center,簡(jiǎn)稱(chēng)TACC)的Stampede超級(jí)計(jì)算機(jī),并不會(huì)商業(yè)性上市銷(xiāo)售。

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Stampede超級(jí)計(jì)算機(jī)

Stampede超級(jí)計(jì)算機(jī)中至強(qiáng)融核,是通過(guò)在PCIe riser卡中進(jìn)行安裝并放入到戴爾PowerEdge C8220X“Zeus”計(jì)算節(jié)點(diǎn)中,每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括2個(gè)至強(qiáng)E5-2680處理器和32GB系統(tǒng)內(nèi)存,如下同所示:

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PowerEdge C8220X “Zeus”計(jì)算節(jié)點(diǎn)

后面的mezzanine card是為InfiniBand而特定設(shè)計(jì)的。雙LGA2011插槽上面由被動(dòng)式散熱片所覆蓋,并且每個(gè)插槽對(duì)應(yīng)4個(gè)DIMM。在右側(cè),可以看到一個(gè)2.5英寸的存儲(chǔ)設(shè)備。Stampede使用的是傳統(tǒng)硬盤(pán),并未設(shè)立Hadoop集群,其專(zhuān)注的是高超的計(jì)算性能。

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節(jié)點(diǎn)中的藍(lán)色光芒,意味著至強(qiáng)融核被順利安裝并正常工作

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Stampede數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

Stampede各個(gè)節(jié)點(diǎn)都采用了2.5英寸硬盤(pán),因此在容量上并不能滿(mǎn)足如此規(guī)模的超級(jí)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需求。為此,專(zhuān)有的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)也就隨之而生。

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支持熱插拔的驅(qū)動(dòng)器倉(cāng)

接下來(lái),我們繼續(xù)看看至強(qiáng)融核協(xié)處理器。至強(qiáng)融核協(xié)處理器能夠充分利用為英特爾架構(gòu)提供的人們熟知的編程語(yǔ)言、并行模式、技術(shù)和開(kāi)發(fā)人員工具,這有助于確保軟件公司和企業(yè)的IT部門(mén)加大對(duì)并行代碼的利用,且無(wú)需為與加速器相關(guān)的專(zhuān)有的、針對(duì)硬件的特定編程模式重新培訓(xùn)其開(kāi)發(fā)人員。

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至強(qiáng)融核協(xié)處理器側(cè)面

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至強(qiáng)融核協(xié)處理器插槽部分

英特爾正在提供包括今天發(fā)布的英特爾 Parallel Studio XE和英特爾 Cluster Studio XE在內(nèi)的軟件工具,來(lái)幫助科學(xué)家和工程師們優(yōu)化其代碼,以便充分利用英特爾 至強(qiáng)融核 協(xié)處理器。這些工具能夠通過(guò)英特爾 至強(qiáng)融核 協(xié)處理器和英特爾 至強(qiáng) 處理器E5產(chǎn)品家族共用的編程語(yǔ)言和模型對(duì)代碼進(jìn)行優(yōu)化,從而使應(yīng)用不但能從英特爾 至強(qiáng)融核 協(xié)處理器的數(shù)十個(gè)內(nèi)核中獲益,亦可從英特爾 至強(qiáng) 處理器E5更為高效的多線(xiàn)程資源利用上獲得幫助。

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即將安裝放入Stampede超級(jí)計(jì)算機(jī)的至強(qiáng)融核協(xié)處理器

在最新發(fā)布的第40屆全球高性能計(jì)算機(jī)500強(qiáng)(TOP500)排行榜上,不僅有超過(guò)75%(379套)的系統(tǒng)采用了英特爾至強(qiáng)處理器,今年11月發(fā)布的榜單還新增了7套基于英特爾至強(qiáng)融核協(xié)處理器的上榜系統(tǒng),其中包括:

TACC首次部署的Stampede系統(tǒng)(每秒2.66千萬(wàn)億次浮點(diǎn)計(jì)算,在榜上排名第7)、美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)氣候模擬中心的 Discover系統(tǒng)(每秒417萬(wàn)億次浮點(diǎn)計(jì)算,排名第52)、英特爾公司的Endeavour系統(tǒng)(每秒379萬(wàn)億次浮點(diǎn)計(jì)算,排名第57)、俄羅斯科學(xué)院聯(lián)合超級(jí)計(jì)算中心的MVS-10P超級(jí)計(jì)算機(jī)(每秒375萬(wàn)億次浮點(diǎn)計(jì)算,排名第58)、美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)Ames研究中心的 Maia系統(tǒng)(每秒212萬(wàn)億次浮點(diǎn)計(jì)算,排名第117)、南烏拉爾國(guó)立大學(xué)的SUSU系統(tǒng)(每秒146萬(wàn)億次浮點(diǎn)計(jì)算,排名第170)以及田納西大學(xué)國(guó)家計(jì)算科學(xué)研究所的Beacon系統(tǒng)(每秒110萬(wàn)億次浮點(diǎn)計(jì)算,排名第253)。

目前,有包括華碩、宏碁、Cray、戴爾、富士通、惠普、IBM、浪潮、NEC、SGI等超過(guò)50家制造商,正在采納基于英特爾至強(qiáng)融核協(xié)處理器的設(shè)計(jì)解決方案。

英特爾正在借助至強(qiáng)融核協(xié)處理器,在x86領(lǐng)域開(kāi)辟出高度并行的計(jì)算市場(chǎng),由于至強(qiáng)融核可以脫離至強(qiáng)單獨(dú)運(yùn)行,而且也支持Linux內(nèi)核。也許在不遠(yuǎn)的將來(lái),至強(qiáng)融核將會(huì)擔(dān)當(dāng)起更多的計(jì)算重任,不僅僅在并行計(jì)算領(lǐng)域,在整個(gè)企業(yè)計(jì)算中,至強(qiáng)融核或?qū)⒍x未來(lái)計(jì)算新格局。

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