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, Paměťová propustnost, Klasický procesor, Čip, Vysoké TDP, Nový čip, Superpočítače, Dp, Superpočítač postavený, Gen, Nová generace, První superpočítač, Scala, Vícejádrový čip, Larrabee, Cori, Samostatný čip, Cube, Profesionální grafika, Fabric, Xeon Phi, Výpočetní karta


Určitě si přečtěte

Tohle tak jednou zažít: Nová vzducholoď Airlander 10 s prosklenou podlahou

Tohle tak jednou zažít: Nová vzducholoď Airlander 10 s prosklenou podlahou

** Airlander 10 nabídne plavby vzduchem v interiéru s prosklenou podlahou ** Luxusní vzducholoď byla původně vyvíjena pro vojenské účely ** Počítá se s třídenními „kochacími“ výlety za poznáním

Karel Kilián | 7

Podívejte se, co se stane, když dron DJI Phantom narazí do křídla letadla

Podívejte se, co se stane, když dron DJI Phantom narazí do křídla letadla

** Co se může stát, když relativně maličký dron narazí do křídla letadla? ** Tuto otázku zodpověděli odborníci laboratorním pokusem ** Kvadrokoptéra způsobila významné poškození křídla

Karel Kilián | 17

Photolemur 3: Prostě do něj přetáhnete fotky a začne se dít magie. Tedy údajně...

Photolemur 3: Prostě do něj přetáhnete fotky a začne se dít magie. Tedy údajně...

** Je lepší nabušený Photoshop, nebo program s jedním tlačítkem? ** Photolemur si myslí to druhé ** Tento fotoeditor neumí skoro nic, a přitom (skoro) všechno

Jakub Čížek | 20

Chytré prkno Mui a dalších šest projektů z Kickstarteru, které nejsou úplně pitomé

Chytré prkno Mui a dalších šest projektů z Kickstarteru, které nejsou úplně pitomé

** Kickstarter je plný neúspěšných projektů ** A pak tam jsou ty, které splnily cíl hned několikanásobně ** Tyto patří k těm nejúspěšnějším za poslední dva měsíce

Jakub Čížek | 16


Aktuální číslo časopisu Computer

Odhalte skryté funkce Windows 10

Test levných Androidů do 4 000 Kč

Srovnání úsporných minipočítačů

Změřili jsme rychlost 10Gb/s ethernetu