Intel Xeon Phi: superpočítač v čipu v nové generaci

Intel příští rok uvede novou generaci superpočítačového čipu Xeon Phi, který obsahuje 72 „Atomových“ jader s celkovým výkonem přes 3 TFLOPS.

Začalo to v roce 2008 už v rámci projektu Larrabee, který skončil fiaskem v roce 2010. Intel ale věděl, že musí mít vícejádrový čip s vysokým paralelním výkonem, který by dokázal konkurovat novým univerzálním výpočetním grafickým čipům od AMD a Nvidie.

V roce 2010 se tak z Larrabee zrodil čip, respektive výpočetní karta Knight Ferry s 32 jednoduchými jádry na frekvenci 1,2 GHz, 2 GB GDDR5 paměti a výkonem 750 GFLOPS. Výrobní proces v podobě 45nm tranzistorů znamenal vysoké TDP 300 W. Hlavní směr Intelu byl ale jasný – nabídnout vícejádrový čip kompatibilní s instrukční sadou x86, což konkurenční grafické karty nemůžou nabídnout.

Rok poté už Intel ukázal prototyp novější generace, která byla vyráběna 22nm technologií – Knights Corner (61 jader, 1,2 TFLOPS). V roce 2012 pak Intel představil zbrusu novou značku pro tyto čipy – Xeon Phi. Intel pokračuje ve vývoji a příští rok uvede novou generaci s kódovým označením Knights Landing.

Knights Landing: 14 nm a  výkon 3 TFLOPS

Nová generace superpočítačového čipu Xeon Phi bude vyrobena pomocí 14nm technologie, tedy stejně jako chystané čipy Broadwell. Intel už v minulosti oznámil, že chce nejnovější výrobní technologie použít v rámci celého spektra čipů.

Klepněte pro větší obrázek
Základní vlastnosti nové generace Xeon Phi Knights Landing

Intel nabídne řešení ve dvou verzích – jako samostatný čip a jako koprocesorovou kartu do PCI Express. Základem architektury bude s největší pravděpodobností 72 „Atomových“ jader Airmont (Silvermont), přičemž každé bude zvládat až čtyři vlákna současně. Každé jádro bude mít dvě 512bitové vektorové jednotky s podporou AVX-512F (AVX 3.1), AVX-512 CDI a AVX-512 ERI. TDP zatím nebylo oznámeno, ale očekává se v rozmezí 160 W až 215 W.

Klepněte pro větší obrázek
Detaily o novém paměťovém systému na bázi Hybrid Memory Cube od Micronu

V rámci paměťového systému Intel spolupracoval s Micronem a implementoval nový typ TSV (Through Silicon) vycházející z HMC (Hybrid Memory Cube), která umožní u jednoho čipu použít až 16 GB paměti s 15krát vyšší propustností než nabízí operační paměti DDR3 a pětkrát větší propustností než u DDR4. Toto řešení si lze představit jako obří cache. Paměťová propustnost totiž hraje velkou roli právě u těchto čipů, které zpracovávají obrovské množství dat.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek

Výsledkem by měl být obrovský výpočetní výkon nad hranicí 3 TFLOPS v DP (Double Precision). A jak vysoký je to výpočetní výkon? Pro srovnání – nejvýkonnější profesionální grafika AMD FirePro W9100 s 16 GB paměti GDDR5 má v DP výkon pouze 2 TFLOPS a její cena je kolem sto tisíc korun. Čipy Knights Landing budou mít i klasický řadič pro operační paměti DDR4.

Omni Scale pro rychlé spojení

Pro stavbu superpočítačů složených třeba i z mnoha tisíc takových čipů, je nutné zajistit i rychlé spojení mezi jednotlivými čipy. Intel vyvinul vlastní řešení s označením Omni Scale, které vychází z technologií od společností Cray a QLogic.

Intel zatím nezveřejnil bližší detaily, ale k tomu by mělo dojít s uvedením finální verze nové generace Xeon Phi, která se dostane na trh až v druhé polovině roku 2015.

Klepněte pro větší obrázek
Intel s Omni Scale počítá i u nasazení s klasickými procesory Xeon

Jeden z prvních superpočítačů postavených na nových čipech bude „Cori“ organizace NERSC (National Energy Research Scientific Computing Center), který bude obsahovat celkem 9 300 čipů Knights Landing. Ani u tohoto superpočítače nejsou známé bližší informace, jednoduchou matematikou lze ale odhadnout, že výpočetní výkon by měl být kolem hranice 30 PFLOPS.

Diskuze (5) Další článek: Chcete-li počítač od Applu, nakupte zítra. Ušetříte 15%

Témata článku: Technologie, Hardware, Intel, Čipy, Fabric, Hlavní směr, Klasický procesor, Paměťová propustnost, Výpočetní karta, Vysoké TDP, Profesionální grafika, Intel Xe, Vícejádrový čip, Výpočetní výkon, Dp, Gen, Larrabee, Intel Xeon, Xeon Phi, Samostatný čip, Nový čip, Nová generace, Čip, Cori, Scala


Určitě si přečtěte

Windows 10 po čtyřech letech: Jsou populární, ale stále je to šílený kočkopes

Windows 10 po čtyřech letech: Jsou populární, ale stále je to šílený kočkopes

** Windows 10 tu jsou už čtyři roky, první verze dorazila 29. 7. 2015 ** Desítky měly nahradit neúspěšnou řadu Windows 8.x ** I po letech však systém budí emoce a zůstává kočkopsem

Jakub Čížek | 111

3D tisk pro naprosté zelenáče: Co vyrobíte na laciném stroji za pár tisíc korun

3D tisk pro naprosté zelenáče: Co vyrobíte na laciném stroji za pár tisíc korun

** Domácí 3D tisk je dnes už finančně dostupný prakticky všem ** Lacinou tiskárnu pořídíte za pár tisíc korun ** Jak vlastně tisk probíhá a jak navrhnout, co vytisknout

Jakub Čížek | 66

Google Coral: Raspberry Pi s čipem, který zpracuje 4 biliony operací za sekundu

Google Coral: Raspberry Pi s čipem, který zpracuje 4 biliony operací za sekundu

** Je to velké jako Raspberry Pi ** Ale je to až o několik řádů rychlejší ** Dorazil nám exotický Google Coral s akcelerátorem Edge TPU

Jakub Čížek | 18

Bývalý zaměstnanec Nokie vysvětluje, proč telefony s Windows Phone neuspěly

Bývalý zaměstnanec Nokie vysvětluje, proč telefony s Windows Phone neuspěly

** Za neúspěchem Microsoftu v mobilech stojí i Windows 8 ** Microsoft pozdě naskočil do rozjetého vlaku ** Uživatelé neměli zásadní důvody, proč přejít

Karel Kilián | 133

Je ta fotka černobílá, nebo barevná? Náš mozek realitu pouze odhaduje a vymýšlí si

Je ta fotka černobílá, nebo barevná? Náš mozek realitu pouze odhaduje a vymýšlí si

** Klasický počítač bezchybně zpracuje bit po bitu dat ** Mozek si realitu naopak spíše představuje a chybuje ** Teď se tím baví internet u další optické iluze

Jakub Čížek | 32



Aktuální číslo časopisu Computer

Speciál o přechodu na DVB-T2

Velký test herních myší

Super fotky i z levného mobilu

Jak snadno upravit PDF