11月15日，美國(guó)華盛頓州西雅圖SC11大會(huì)上，英特爾公司公布了專為高性能計(jì)算（HPC）設(shè)計(jì)的、基于英特爾至強(qiáng)處理器和英特爾集成眾核（Intel MIC）架構(gòu)的下一代平臺(tái)的細(xì)節(jié)，以及全新的、旨在引領(lǐng)行業(yè)于2018年實(shí)現(xiàn)百億億級(jí)（Exascale）性能的研發(fā)投資計(jì)劃。
在SC11 大會(huì)上所做的簡(jiǎn)短發(fā)言中，英特爾數(shù)據(jù)中心及互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部技術(shù)計(jì)算業(yè)務(wù)總經(jīng)理Rajeeb Hazra介紹了英特爾 至強(qiáng) 處理器E5系列，它是全球首款支持在芯片內(nèi)集成PCI-E 3.0規(guī)格 的服務(wù)器處理器。PCI-E 3.0 預(yù)計(jì) 可提供雙倍于PCI-E 2.0規(guī)格 的互連帶寬，從而能推動(dòng)擁有更低功耗、更高密度的服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)。新的網(wǎng)絡(luò)控制器將充分利用PCI-E 3.0規(guī)格的優(yōu)勢(shì)，隨著高性能計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的增多，來(lái)實(shí)現(xiàn)更高效率的性能擴(kuò)展與數(shù)據(jù)傳輸。
據(jù)初期的性能基準(zhǔn)測(cè)試顯示：與上一代英特爾至強(qiáng)處理器5600系列相比，英特爾至強(qiáng)處理器E5系列的初始每秒浮點(diǎn)運(yùn)算性能（FLOPS，F(xiàn)loating Point Operations Per Second，由Linpack 測(cè)出）是前者的2.1倍，而它運(yùn)行實(shí)際高性能計(jì)算工作負(fù)載時(shí)的性能則比前者高出70%。
“用戶們對(duì)于英特爾至強(qiáng)E5處理器的接受度超出了我們的預(yù)期，而且它躋身TOP500排行榜的速度，也是英特爾歷史上所有處理器產(chǎn)品中最快的一個(gè)，”Rajeeb Hazra表示：“收集、分析和分享海量信息對(duì)今天的科研活動(dòng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，這需要更上一層樓的處理器性能表現(xiàn)以及專為此目標(biāo)精心設(shè)計(jì)的技術(shù)。”
英特爾至強(qiáng)處理器E5本次亮相TOP500排行榜，正值全球首款微處理器（英特爾4004處理器）問(wèn)世40周年及英特爾“至強(qiáng)”品牌發(fā)布10周年。據(jù)英特爾估算，自至強(qiáng)處理器于2001年發(fā)布至今，其性能已經(jīng)提升了130多倍。
在向高性能計(jì)算中心發(fā)貨的兩個(gè)月內(nèi)，英特爾至強(qiáng)處理器E5系列已被用在了TOP500排行榜上的十套系統(tǒng)中，這些系統(tǒng)一共配備和運(yùn)行了超過(guò)20,000顆該款處理器，可累計(jì)輸出超過(guò)每秒3.4千萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算（PFLOPS）的峰值性能。
正如之前英特爾所公布的，即將發(fā)布的英特爾至強(qiáng)處理器E5系列還將用于其他數(shù)套未來(lái)將部署的高性能計(jì)算機(jī)，其中包括了性能可達(dá)10 PFLOPS，歸屬德克薩斯州高級(jí)計(jì)算中心的“Stampede”系統(tǒng)；性能為1.6 PFLOPS，歸屬美國(guó)國(guó)家大氣研究中心的“Yellowstone”系統(tǒng)；性能為1.6 PFLOPS，將由法國(guó)國(guó)家大型計(jì)算中心（GENCI）使用的“Curie”系統(tǒng)；性能為1.3 PFLOPS，用于國(guó)際聚變能源研究中心（IFERC）的高性能計(jì)算系統(tǒng)，以及性能超過(guò)1 PFLOPS的美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）的“Pleiades”系統(tǒng)擴(kuò)展。
英特爾公司從今年9月起就開(kāi)始向一小部分云計(jì)算和高性能計(jì)算用戶發(fā)運(yùn)英特爾至強(qiáng)處理器E5系列，并計(jì)劃于2012年上半年全面發(fā)售這款新品。英特爾公司目前已經(jīng)贏得了超過(guò)400款針對(duì)該處理器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其數(shù)量接近至強(qiáng)5500和至強(qiáng)5600處理器發(fā)布時(shí)的兩倍，而業(yè)界對(duì)其首批產(chǎn)品的需求量，也比至強(qiáng)5500和至強(qiáng)5600處理器多了20倍。
在SC11大會(huì)期間，英特爾還提供了其陣容更為強(qiáng)大的服務(wù)器主板和機(jī)箱產(chǎn)品線的詳細(xì)信息，其中包括針對(duì)高性能計(jì)算進(jìn)行了特別優(yōu)化的產(chǎn)品，它們將為英特爾至強(qiáng)處理器E5系列的發(fā)布提供支持。
首款提供TFLOPS性能的英特爾集成眾核協(xié)處理器亮相
在SC11大會(huì)上，英特爾公司還重申了其為高度并行化應(yīng)用打造最高效及易于編程的平臺(tái)的承諾。在大會(huì)展位上，英特爾演示了英特爾集成眾核架構(gòu)為天氣建模、射線掃描、蛋白質(zhì)折疊和先進(jìn)材料模擬等應(yīng)用帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。
基于英特爾集成眾核架構(gòu)的“Knights Corner”協(xié)處理器產(chǎn)品的首場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)展示就顯示出了英特爾架構(gòu)有提供超過(guò)1 TFLOPS的雙精度浮點(diǎn)性能（由DGEMM 測(cè)出）的能力。這還是用單顆處理芯片沖擊如此高性能水平的首次展示。
Rajeeb Hazra表示：“英特爾公司首次展示性能達(dá)到TFLOPS的高性能計(jì)算系統(tǒng)還是在1997年時(shí)，那是配備了9,680顆英特爾奔騰Pro處理器，歸屬于美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的“ASCI RED”系統(tǒng)。而今，同樣的性能僅在單顆基于英特爾 集成眾核架構(gòu)的芯片上即可實(shí)現(xiàn)，這堪稱一個(gè)里程碑，它也將被鐫刻在高性能計(jì)算的發(fā)展史上。”
“Knights Corner”是首款可投入商用的英特爾 集成眾核架構(gòu)產(chǎn)品，將使用英特爾最新的3-D三柵極22納米晶體管制程工藝生產(chǎn)，并將集成超過(guò)50個(gè)內(nèi)核。在未來(lái)發(fā)布后，這款英特爾 集成眾核產(chǎn)品不但能為高度并行工作負(fù)載的處理任務(wù)提供源自其特殊架構(gòu)設(shè)計(jì)的高性能，還能與現(xiàn)有x86編程模型及編程工具保持兼容。
Rajeeb Hazra指出：“Knights Corner”協(xié)處理器的獨(dú)特之處就在于：它不像傳統(tǒng)的加速器，而更像是一個(gè)能被訪問(wèn)及被編程的、功能全面的高性能計(jì)算節(jié)點(diǎn)，在應(yīng)用程序看來(lái)，它就如同一個(gè)運(yùn)行著自有的、基于Linux的操作系統(tǒng)（與主操作系統(tǒng)無(wú)關(guān)）的計(jì)算機(jī)。
英特爾集成眾核架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)之一，就是能夠運(yùn)行現(xiàn)有的應(yīng)用程序，而無(wú)需將其代碼轉(zhuǎn)移到新的編程環(huán)境中去。這一點(diǎn)將允許科學(xué)家們?cè)诂F(xiàn)有的基于x86的應(yīng)用程序上同時(shí)利用中央處理器（CPU）和協(xié)處理器的性能，而無(wú)需用其他專有語(yǔ)言重新編寫這些代碼，從而顯著節(jié)省了時(shí)間、成本和資源。
英特爾實(shí)驗(yàn)室增加對(duì)百億億級(jí)計(jì)算實(shí)驗(yàn)室的投資
英特爾曾在漢堡舉辦的2011國(guó)際超級(jí)計(jì)算會(huì)議上（International Supercomputing Conference 2011）宣布要在2018年實(shí)現(xiàn)百億億級(jí)（Exascale）性能（這一性能相當(dāng)于現(xiàn)有頂級(jí)高性能計(jì)算系統(tǒng)性能的百倍以上）且功耗僅比現(xiàn)有頂級(jí)高性能計(jì)算系統(tǒng)增加一倍的目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)它的基礎(chǔ)是要同高性能計(jì)算社區(qū)緊密合作。今天，Rajeeb Hazra 就公布了幾項(xiàng)新計(jì)劃以幫助實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
英特爾和巴塞羅那超級(jí)計(jì)算中心（BSC）簽訂了一份長(zhǎng)期協(xié)議，旨在與該中心合作，在巴塞羅那建立百億億級(jí)實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)室將是繼法國(guó)巴黎、德國(guó)尤利西（Juelich）和比利時(shí)魯汶（Lueven）的實(shí)驗(yàn)室之后，英特爾在歐洲成立的第四個(gè)百億億級(jí)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，而它將專注于編程中的可擴(kuò)展性問(wèn)題以及百億億級(jí)高性能計(jì)算系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)。
此外，英國(guó)科學(xué)和技術(shù)設(shè)施委員會(huì)（STFC）也與英特爾簽署了一份備忘錄，旨在共同開(kāi)發(fā)和測(cè)試未來(lái)高性能計(jì)算機(jī)所需的技術(shù)。根據(jù)這份協(xié)議，STFC位于英格蘭的達(dá)斯伯里實(shí)驗(yàn)室（Daresbury Laboratory）的計(jì)算科學(xué)家們將與英特爾公司攜手使用先進(jìn)的軟件應(yīng)用測(cè)試和評(píng)估英特爾現(xiàn)有的以及未來(lái)的硬件產(chǎn)品，以確保科學(xué)家們能夠?yàn)槭褂糜⑻貭栁磥?lái)的高性能計(jì)算系統(tǒng)做好準(zhǔn)備。