Intel 第三代 Xeon Phi 將採用 10奈米製程與 Omni-Path 架構

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在美國紐奧良登場的超級電腦大會(SC’14)上，英特爾公司宣布多項全新強化技術，以鞏固在高效能運算(High Performance Computing，HPC)的領先地位，包括公布新一代Intel Xeon Phi處理器 (代號為Knights Hill) ，以及針對HPC建置環境進行最佳化的高速互連技術Intel Omni-Path Architecture的架構與效能細節。



此外，英特爾還宣布發表新版開放軟體(open source software)與多項合作計畫，目標是讓HPC業界更容易從當前與未來英特爾的產業標準硬體中，徹底發揮其效能潛力。



這些新HPC建構元件與業界合作計畫，將協助克服極致擴充性與HPC主流用途的兩方面挑戰，同時提供一個完善基礎，做為具成本效益的邁向百萬兆級(exa-scale)運算的管道。



重點摘要

‧ 英特爾公布第3代Intel Xeon Phi產品系列(代號為Knights Hill)，將採用英特爾的10奈米製程技術，並整合Intel Omni-Path Fabric架構技術。Knights Hill將緊跟在即將推出的第2代Intel Xeon Phi產品系列(Knights Landing)產品之後推出，首部搭載Knights Landing的商業化系統將在明年出貨。



‧ 業界在Intel Xeon Phi處理器上的投資持續成長。已有超過50家供應商將推出搭載新版Knights Landing處理器的新系統，許多產品將採用協同處理器PCIe卡的版本。目前許多採用Knights Landing處理器的客戶，其打造出的系統的運算效能可超過100 PFLOPS (每秒執行100千兆次浮點運算)。



‧ 近期採用Knights Landing的大客戶包括洛斯阿拉莫斯與桑迪亞國家實驗室(Los Alamos and Sandia National Laboratories)聯手打造的Trinity 超級電腦，以及美國能源部(DOE)國家能源研究科學運算(NERSC)中心的Cori 超級電腦。此外，專門經營地理資料運算的DownUnder GeoSolutions公司最近宣布採用英特爾Xeon Phi協同處理器打造業界規模最大的系統。另外， 美國國家超級電腦應用中心 IT4Innovations 亦宣布一部新設超級電腦，將成為全歐洲運用英特爾Xeon Phi協同處理器打造出規模最大的叢集系統。



‧ 英特爾宣布Intel Omni-Path Architecture將提供100 Gbps的傳輸速度，相較於同級的InfiniBand交換器，其傳輸延遲最多可減少56%(註一)。Intel Omni-Path Architecture採用48埠交換器晶片，提供比目前36埠的InfiniBand交換器更高的傳輸埠密度與系統擴充性。由於每個交換器晶片能增加高達33%的節點，因此不僅能減少所需的交換器數量，還能簡化系統設計並降低每種規模環境的基礎建設成本。預期的系統擴充效益包括：



o 比InfiniBand最多高出1.3倍的傳輸埠密度 – 讓更小的叢集系統發揮最大的單交換器投資效益(註二)。

o 比起同級的中至大型InfiniBand叢集，使用的交換器數量最多可減少50%(註三)。

o 在2層式架構組態中，使用和InfiniBand叢集數量相同的交換器，擴充性提高最多2.3倍- 讓所有大型叢集系統以更低的成本進行擴充(註四)。



‧ 英特爾啟動Intel Fabric Builders 計畫，旨在建構產業生態體系，一同運用Intel Omni-Path架構打造各種解決方案。另外還宣布擴大英特爾平行運算中心的規模，在13個國家設立超過40個中心，針對HPC最受歡迎的開放社群程式碼中的70多項程式碼進行更新升級。

‧ 英特爾著手擴展其Lustre*軟體功能，釋出Intel Enterprise Edition for Lustre software v2.2 以及 Intel Foundation Edition for Lustre軟體。新程式採用功能強化的Intel Lustre 軟體解決方案，包括戴爾*(Dell)、DataDirect Networks*、以及Dot Hill*等廠商目前都推出相關方案。



延續TOP500的成長動能

在剛發表的第44屆TOP500超級電腦排名中，採用英特爾處理器的系統在所有上榜的超級電腦中佔了86%，在所有新進榜的系統中更佔了97%。第一代英特爾Xeon Phi產品系列推出兩年後，這些多重核心(many-core)協同處理器系統，在所有TOP500超級電腦的總合效能中佔了17%的比例。TOP500超級電腦整體名單內容請參閱www.top500.org。



英特爾資料中心事業群副總裁暨工作站與HPC部門總經理Charles Wuischpard表示：「英特爾非常高興看到業界運用目前與未來世代的Intel Xeon Phi處理器與高速互連架構技術開發各種HPC系統，顯現強勢的市場成長動能以及客戶熱烈的投資。整合這些基礎HPC建構元件，再搭配開放的標準編程模型，將大幅提升HPC系統的效能、拓展產品來源與應用範疇、並作為邁向百萬兆級(exa-scale)運算的基礎。」



DownUnder GeoSolutions執行總監Matt Lamont博士表示：「結合英特爾Xeon Phi協同處理器與我們的專利軟體，讓我們得以為客戶提供業界迄今最強大的地理資料處理系統(geo-processing production systems)之一。我們的解決方案採用英特爾Xeon Phi協同處理器，提供即時互動的模式，並且可以在每位地理學家的電腦上執行處理與成像功能。以往得花數週的測試機制，如今僅須數天就能完成。英特爾Xeon Phi協同處理器讓我們感到驚艷，我們已經迫不急待著手測試新一代產品。」