INTERNATIONAL SUPERCOMPUTING CONFERENCE (ISC), Leipzig, Allemagne, 24 juin 2014 – Intel Corporation a annoncé aujourd'hui de nouveaux détails quant à la nouvelle génération de processeurs Intel Xeon Phi, nom de code Knights Landing. Ces processeurs intègrent une nouvelle fabric haute-vitesse, et une mémoire à haute bande-passante qui permettent d'accélérer le rythme des avancées scientifiques. Jusqu’ici, la mémoire et les fabrics constituaient des composants discrets sur serveurs, ce qui limitait les performances et la densité des supercalculateurs.
La nouvelle technologie d’interconnexion, intitulée Intel® Omni Scale Fabric, est conçue pour répondre aux exigences des dernières avancées de l'informatique de haute-performance (High Performance Computing ou HPC). Intel Omni Scale sera intégré à la prochaine génération de processeurs Intel® Xeon Phi™, ainsi qu'au sein des futurs processeurs Intel® Xeon® généralistes. Cette intégration et l'architecture optimisée de cette fabric sont conçues pour répondre aux exigences de densité, de fiabilité, d'échelonnabilité, et d'énergie des futurs déploiements HPC. Elles offrent un équilibre entre prix et performance, pour tous les déploiements, des plus basiques aux plus ambitieux.
« Intel est en train de réinventer les blocs fondamentaux des systèmes informatiques de haute performance, en intégrant la fabric Intel Omni Scale à Knights Landing. Il s'agit d'un tournant significatif pour le monde de l'informatique de haute-performance », déclare Charles Wuischpard, vice-président et directeur général Workstations and HPC chez Intel. « Knights Landing est le premier processeur many-core à répondre pleinement aux défis actuels en termes de mémoire et de transferts. Il permettra aux programmeurs d’exploiter les codes et modèles de programmation standards existants, et d’obtenir des gains de performances significatifs dans de nombreuses applications. La conception de la plate-forme, son modèle de programmation, et sa performance équilibrée en font la première étape viable vers l'informatique exascale. »
Knights Landing - une intégration sans précédent
Knights Landing sera disponible comme processeur autonome, monté directement sur socket sur la carte-mère en plus de l'option en carte PCIe. L'option sur socket évite les complexités de programmation et élimine les goulets d'étranglement de la bande passante pour le transfert de données via PCIe, courant au sein des solutions de GPU et d'accélération. Knights Landing inclura une mémoire allant jusqu'à 16 Go à haute bande-passante, conçue en partenariat avec Micron pour offrir une bande passante cinq fois supérieure à celle des mémoires DDR41, une efficacité énergétique cinq fois supérieure2, et trois fois plus de densité2 que les mémoires actuelles basées sur GDDR. Combinée à la fabric intégrée Intel Omni Scale, cette mémoire permettra à Knights Landing d'être installé en tant que bloc de calcul indépendant, économisant ainsi de l'espace et de l'énergie par la réduction du nombre de composants.
Propulsé par plus de 60 cœurs HPC Silvermont modifiés, Knights Landing devrait offrir une performance double-précision de plus de 3 TFLOPS3, et une performance single-thread trois fois supérieure à celle de la génération actuelle. Comme processeur autonome pour serveur, Knights Landing supportera une mémoire DDR4 comparable, en termes de capacité et de bande-passante, à celle des plateformes basées sur des processeurs Intel Xeon, et permettant le fonctionnement d'application très demandeuses en termes de mémoire. Knights Landing sera compatible avec les processeurs Intel Xeon5, rendant la réutilisation de code existant plus simple pour les développeurs logiciels.
Pour les clients préférant utiliser des composants discrets, et désirant pouvoir les mettre à jour sans avoir à changer les autres composants du système, les contrôleurs de Knights Landing et d'Intel Omni Scale seront disponibles comme cartes PCIe séparées. L’actuelle fabric Intel® True Scale et la nouvelle Intel Omni Scale seront compatibles, et permettront aux clients d'opérer la transition vers cette nouvelle technologie sans avoir à modifier leurs applications. Pour les clients qui feraient l'acquisition de la fabric Intel True Scale aujourd'hui, Intel met à disposition un programme leur permettant d'opérer la mise à jour vers Omni Scale lors que celle-ci sera disponible.
Les processeurs Knights Landing seront intégrés à des systèmes HPC au second semestre 2015. Le National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) a ainsi annoncé en avril une installation HPC prévue pour 2016, qui servira à 5000 utilisateurs et sera utilisée pour plus de 700 projets de recherches.
« Nous sommes ravis par notre partenariat avec Cray et Intel pour développer « Cori », le prochain supercalculateur du NERSC », déclare le docteur Sudip Dosanjh, directeur du NERSC au Lawrence Berkeley National Laboratory. « Cori sera constitué de plus de 9300 processeurs Intel Knights Landing, et permettra aux utilisateurs d’atteindre l'exascale à travers un modèle de programmation très accessible. Nos codes, qui sont souvent limités par la bande-passante de la mémoire, bénéficieront également grandement des très hautes vitesses de mémoire intégrées à Knights Landing. Cette nouvelle installation permettra de nouvelles découvertes scientifiques, impossibles sur les supercalculateurs existants. »
Nouvelle fabric et nouvelles vitesses avec Intel Omni Scale
La fabric Intel Omni Scale est basée sur la combinaison d'IP acquises de Cray et QLogic, et d'innovations propres à Intel. Elle inclura une gamme complète de produits, dont des adaptateurs, des commutateurs, des systèmes directeurs de commutation, des outils open-source pour la gestion de la fabric, et des outils logiciels. Les émetteurs-récepteurs électriques traditionnels présents dans les fabrics actuelles seront remplacés par des solutions basées sur Intel® Silicon Photonics, qui permettront de renforcer la densité des ports, de simplifier le câblage et de réduire les coûts. Des solutions de câblage et d’émetteurs-récepteurs basés sur Intel Silicon Photonics pourront également être utilisées avec des processeurs, adaptateurs et commutateurs basés sur Intel Omni Scale.
La dynamique Intel se poursuit dans l'informatique de haute-performance
La génération actuelle de processeurs Intel Xeon et de coprocesseurs Intel Xeon Phi propulse le système le plus performant du monde: « Milky Way 2 », en Chine, avec ses 35 PFLOPS. Le coprocesseur Intel Xeon Phi est disponible au sein de plus de 200 modèles dans le monde.
Les systèmes basés sur la technologie Intel comptent pour 85 % de tous les calculateurs présents sur la 43e édition de la liste TOP500, et pour 97 % des nouveaux entrants. 18 mois après l'introduction des premiers produits Intel à architecture many-cores, les systèmes basés sur des coprocesseurs Intel Xeon Phi comptent déjà pour 18 % de la performance globale des supercalculateurs de la liste TOP500. La totalité de la liste TOP500 est disponible sur
www.top500.org.
Pour aider à l’optimisation d’applications sur processeurs many-core, Intel a également établi plus de 30 Intel Parallel Computing Centers (IPCC), en coopération avec des universités et centres de recherche du monde entier. Les investissements actuels dans l'optimisation parallèle sur coprocesseur Intel Xeon Phi continueront sur Knights Landing, et les optimisations utilisant des langages de programmation communs et standard seront poursuivies avec une recompilation. Des gains de réglage incrémentaux seront également disponibles pour profiter pleinement des nouvelles fonctionnalités innovantes.