英特尔正在为其最新的50核“骑士角”(Knights Corner)和至强E5服务器芯片争取支持,这两款芯片是该公司计划在2018年实现百亿亿次超级计算机的同时提高性能、降低功耗的关键元素。
英特尔在SC11超级计算大会上首次展示了代号为Knights Corner的芯片,该芯片有50多个核,用于处理高性能计算工作。会议将在西雅图持续到周五。
英特尔还谈到了即将推出的基于Sandy Bridge微架构的Xeon E5服务器芯片。E5系列的E5-2600处理器的性能是基于英特尔之前的Westmere架构的Xeon 5600服务器芯片的两倍,英特尔技术计算部门的营销总监Joe Curley说。
这两个芯片正在一台名为Stampede的超级计算机中配对,这台超级计算机将于2013年部署在德克萨斯大学的德克萨斯高级计算中心。这台超级计算机的最高性能将达到每秒10千万亿次浮点运算(或每秒10,000万亿次运算)。E5处理器的性能将达到超级计算机的20%,而Knights Corner处理器的性能将达到80%,即每秒8千兆次浮点运算。
今天最快的超级计算机是日本理研高级计算科学研究所的K计算机,它的性能可以达到10千万亿次浮点运算,据周一发布的世界最快超级计算机500强名单显示。
Knights角芯片混合了标准x86 CPU内核和专用内核,并与CPU一起作为加速器来提高并行应用程序的性能。Curley说,Knights角落芯片是英特尔在2018年实现百亿亿次计算目标的重要组成部分。
百亿亿次计算是一个关键的里程碑,在计算空间,使新的医学,国防,能源和科学应用。日本、中国和美国等国家都在竞相开发exaflop计算机。
然而,设计约束和高功耗限制了exaflop超级计算机的发展。英特尔(Intel)、英伟达(Nvidia)和高级微设备公司(Advanced Micro Devices)等芯片制造商正在开发与CPU协同工作的加速器,以提高超级计算性能,同时降低功耗。在500强超级计算机中,有39个系统使用图形处理器作为加速器,其中包括排名第二的中国天河1a,其峰值性能为每秒2.57千万亿次浮点运算。
英特尔的Knights角芯片是一种被称为MIC(多集成核心)的架构的一部分,它可以插入PCI-Express插槽,被认为是图形处理器中的加速器。然而,Knights Corner的基本架构是不同的,Curley说它提供了竞争优势,因为它能更好地与现有的x86代码一起工作。
“我们一直说MIC是突破性的平行表演……在通用的CPU体系结构中,您可以更好地重用代码,”Curley说。“如果你改变整个编程模型,机器就会变得难以使用。”
然而,Nvidia公司的一位发言人说,使用指令很容易加速gpu,这些指令是程序员向编译器提供的“提示”,用来识别需要加速的代码区域。编译器完成将计算映射到加速器上的工作,在此过程中程序员不需要修改或修改底层代码。英伟达本周宣布了OpenACC,这是一个面向基于directivesprogramming的开放行业标准,得到了包括超级计算机制造商克雷(Cray)在内的许多公司的支持。
但英特尔的Curley说,MIC架构的编程原则是围绕开放标准和高级抽象编程。该公司正在对软件编程工具进行投资,以便代码能够很好地映射到并行性。
英特尔还表示,其“骑士角”芯片是首个实现1万亿次浮点双精度运算性能的单芯片,将在技术、科学和数学计算方面提供更精确的结果。
柯利说:“这是性能上的重大突破。”
英特尔还使用SC11来推广其新的至强E5服务器芯片,该公司表示,Top500超级计算机中有10台使用了该芯片。Curley说,E5芯片是英特尔历史上运行速度最快的服务器芯片,该公司在这款处理器上有400种最佳设计。
该芯片使许多新技术能够提高服务器性能。该芯片是第一个集成PCI-Express 3.0支持的芯片,这将提高板载带宽,以扩大服务器性能。总线标准传输数据的速度可达每秒80亿次,比目前在服务器上使用的PCI-Express 2.0提高了60%。
硅图形表示,它将在即将推出的基于ICE X架构的刀片服务器中加入E5芯片。刀片服务器基于机架级设计,可以扩展到数百个服务器节点进行高性能计算。SGI的ICE服务器将于本季度晚些时候开始发货。Supermicro还展示了用于八核E5处理器的X9服务器主板。
英特尔发言人说,配备E5芯片的服务器将在明年上半年广泛上市。
E5芯片将与高级微设备公司的Opteron 6200芯片竞争,Opteron 6200芯片最多包含16个核心。AMD的芯片于本周早些时候发布。