Intel recria o building block fundamental para a computação de alto desempenho

A Intel Corporation anunciou hoje novos detalhes da sua próxima geração de processadores Intel® Xeon Phi™, codinome Knights Landing. Estes incluem um novo material de alta velocidade, que será integrado ao pacote, e uma memória com alta largura de banda, também no pacote, que juntos prometem acelerar o ritmo das descobertas científicas. Os atuais materiais e memórias disponíveis como componentes discretos em servidores estão limitando o desempenho e a densidade dos supercomputadores.

O novo produto, chamado Intel® Omni Scale Fabric, foi projetado para atender os requisitos das próximas gerações de computadores de alto desempenho (HPC, na sigla em inglês). O Intel Omni Scale Fabric será integrado à próxima geração dos processadores Intel Xeon Phi, bem como aos processadores Intel® Xeon® de propósito geral. Esta integração, juntamente com a arquitetura otimizada para HPC do material foi projetada para atender os requisitos de desempenho, escalabilidade, confiabilidade, consumo e densidade de futuras implantações HPC. Ele foi projetado para equilibrar preço e desempenho em implantações do segmento de entrada até as de escala extrema.

“A Intel está recriando o building block fundamental dos sistemas HPC ao integrar o Intel Omni Scale Fabric ao Knights Landing, o que representa uma inflexão e um marco significativos para a indústria HPC”, declarou Charles Wuischpard, Vice-Presidente e Gerente Geral de Workstations e HPC da Intel. “O Knights Landing é a primeira CPU verdadeiramente com muitos núcleos a vencer os atuais desafios de desempenho de memória e I/O. Ele permitirá que os programadores usem os códigos existentes e modelos padrão de programação para obter melhorias significativas de desempenho em um amplo conjunto de aplicações. Seu design de plataforma, modelo de programação e desempenho equilibrado o tornam o primeiro passo viável rumo à exascale”.

Knights Landing – Integração incomparável

O Knights Landing estará disponível como um processador independente montado diretamente no soquete da placa-mãe, bem como em uma opção de cartão baseado no padrão PCIe. A opção para o soquete remove complexidades de programação e gargalos de largura de banda para a transferência de dados por meio da PCIe, comum em soluções GPU e de aceleradores. O Knights Landing incluirá uma memória no pacote com largura de banda de 16 GB no lançamento – projetada em parceria com a Micron* – para fornecer uma largura cinco vezes melhor do que a memória DDR4¹, uma eficiência no consumo de energia cinco vezes melhor² e uma densidade três vezes melhor² do que a atual memória baseada na GDDR. Quando combinada com o Intel Omni Scale Fabric, a memória permite que o Knights Landing seja instalado como um building block computacional independente, economizando espaço e energia ao reduzir o número de componentes.

Equipado com mais de 60 núcleos baseados na arquitetura Silvermont modificados para a HPC, o Knights Landing deverá fornecer mais de 3 TFLOPS de desempenho de dupla precisão³ e três vezes o desempenho single-threaded4 em comparação a geração anterior. Como um processador independente para servidores, o Knights Landing oferecerá suporte para memória DDR4 comparável em capacidade e largura de banda às plataformas baseadas no processador Intel Xeon, permitindo que os aplicativos tenham uma capacidade de memória muito maior. O Knights Landing terá compatibilidade binária com os processadores Intel Xeon5, facilitando para os desenvolvedores a reutilização da imensa quantidade de códigos existentes.

Para os clientes com preferência por componentes discretos e um caminho para a rápida atualização sem a necessidade de atualizar outros componentes de sistema, tanto o Knights Landing quanto os controladores Intel Omni Scale Fabric estarão disponíveis como cartões opcionais adicionais separados baseados no padrão PCIe. Com compatibilidade de aplicativo entre o Intel® True Scale Fabric atualmente disponível e o Intel Omni Scale Fabric os clientes poderão fazer a transição para a nova tecnologia de material sem mudanças em seus aplicativos. Para os clientes que adquirirem o Intel True Scale Fabric hoje, a Intel oferecerá um programa de atualização para o Intel Omni Scale Fabric quando ele estiver disponível.

Os processadores Knights Landing estão programados para equipar sistemas comerciais no segundo semestre de 2015 com muitos outros posteriormente. Por exemplo, em abril o National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) anunciou uma instalação HPC planejada para 2016, atendendo mais de 5000 usuários e mais de 700 projetos de ciências de escala extrema.
“Estamos empolgados com a nossa parceria com a Cray e a Intel para desenvolver o próximo supercomputador ‘Cori’ do NERSC”, disse o Dr. Sudip Dosanjh, diretor do NERSC do Lawrence Berkeley National Laboratory. “O Cori será equipado com mais de 9.300 processadores Knights Landing da Intel e servirá como uma rampa de acesso para a exascale para os nossos usuários por meio de um modelo de programação acessível. Nossos códigos, que normalmente são limitados pela largura de banda da memória, também se beneficiarão muito do pacote de memória de alta velocidade do Knights Landing. Estamos ansiosos para habilitar uma nova ciência que não é possível nos atuais supercomputadores“.

Novos materiais e novas velocidades com o Intel Omni Scale Fabric

O Intel Omni Scale Fabric foi projetado e otimizado para as próximas gerações de computadores de alto desempenho. Ele foi criado com uma combinação de PIs melhoradas adquiridas da Cray e da Qlogic, combinadas com as inovações desenvolvidas pela Intel. Ele incluirá uma linha completa de produtos formada por adaptadores, interruptores, sistemas direcionadores de interruptores, gestão e ferramentas de código aberto. Além disso, transceptores elétricos tradicionais nos direcionadores de interruptores com os materiais atuais serão substituídos pelas soluções baseadas na Intel® Silicon Photonics, que possibilitarão uma maior densidade de portas, cabeamento simplificado e custos reduzidos6. O Intel Omni Scale Fabric também será integrado à próxima geração de processadores Intel Xeon de 14 nanômetros, levando todos os benefícios do novo material e da sua integração para a família de processadores de propósito geral mais popular da indústria.

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