英特爾公司近日公布了其下一代英特爾至強(qiáng)融核 處理器(代號為Knights Landing)的更多細(xì)節(jié)信息，其中包括將它集成到封裝之內(nèi)的全新高速互連技術(shù)，以及同樣會(huì)集成到封裝內(nèi)的高帶寬內(nèi)存，兩者的結(jié)合使用將有望進(jìn)一步加速科學(xué)發(fā)現(xiàn)的效率?，F(xiàn)有的內(nèi)存和互連技術(shù)通常作為服務(wù)器內(nèi)的獨(dú)立組件提供，而這限制了高性能計(jì)算機(jī)的性能和密度。
名為英特爾 Omni Scale Fabric的全新互連技術(shù)旨在滿足下一代高性能計(jì)算的需求。它將被集成至下一代英特爾至強(qiáng)融核 處理器以及未來的通用英特爾 至強(qiáng)TM 處理器中。這種集成舉措以及為高性能計(jì)算優(yōu)化的架構(gòu)的互連架構(gòu)能滿足未來高性能計(jì)算部署對于性能、可擴(kuò)展性、可靠性、功耗和密度的要求，它還可通過超大規(guī)模部署的方式，平衡入門級應(yīng)用的價(jià)格和性能。
英特爾公司數(shù)據(jù)中心事業(yè)部副總裁兼工作站與高性能計(jì)算總經(jīng)理Charles Wuischpard 表示：“通過在Knights Landing中集成英特爾Omni Scale Fabric，英特爾正在重塑高性能計(jì)算系統(tǒng)的基礎(chǔ)構(gòu)建模塊。這標(biāo)志著高性能計(jì)算行業(yè)一個(gè)重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)和里程碑。Knights Landing將是首個(gè)真正的眾核處理器，它可解決目前在內(nèi)存和I/O性能上的挑戰(zhàn)。它還能支持編程人員充分利用現(xiàn)有的代碼和標(biāo)準(zhǔn)的編程模式，在廣泛的應(yīng)用上實(shí)現(xiàn)顯著的性能提升。其平臺(tái)設(shè)計(jì)、編程模式和均衡的性能使其朝著百億億級計(jì)算邁出了具有實(shí)踐意義的第一步?！?/P>
Knights Landing——領(lǐng)先業(yè)界的“集成”
除了提供基于PCIe的插卡，Knights Landing還可作為獨(dú)立的處理器，直接安裝在主板插座中。這種產(chǎn)品型態(tài)可消除那些GPU和加速器解決方案在PCIe上傳輸數(shù)據(jù)時(shí)經(jīng)常遇到的編程復(fù)雜性和帶寬瓶頸問題。英特爾今天還透露：Knights Landing發(fā)布時(shí)將集成容量高達(dá)16GB的高帶寬內(nèi)存。這種新型內(nèi)存將由英特爾和鎂光(Micron)攜手設(shè)計(jì)，與DDR4內(nèi)存相比可將帶寬提升5倍1，與現(xiàn)有的基于GDDR的內(nèi)存相比可將能效提升5倍2 并將密度提升3倍2。當(dāng)與集成的英特爾Omni Scale Fabric結(jié)合使用時(shí)，該內(nèi)存可支持Knights Landing作為獨(dú)立的計(jì)算構(gòu)建模塊進(jìn)行安裝，從而通過減少組件的數(shù)量來節(jié)省空間和能耗。
Knights Landing擁有超過60個(gè)為高性能計(jì)算優(yōu)化的、基于Silvermont架構(gòu)的內(nèi)核，與當(dāng)前一代產(chǎn)品相比，預(yù)計(jì)能夠提供3TFLOPS的雙精度浮點(diǎn)計(jì)算性能3，并將單線程性能提升達(dá)3倍4。作為獨(dú)立的服務(wù)器處理器，Knights Landing將支持在容量和帶寬上可匹敵英特爾至強(qiáng)平臺(tái)的DDR4內(nèi)存，從而可支持占用較大內(nèi)存空間的應(yīng)用。Knights Landing將與英特爾至強(qiáng)處理器實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制兼容5，從而幫助軟件開發(fā)人員輕松復(fù)用現(xiàn)有的代碼。
對于傾向于使用獨(dú)立組件和快速升級路徑(無需升級其他系統(tǒng)組件)的客戶，Knights Landing和英特爾Omni Scale Fabric控制器也可以獨(dú)立的、基于PCIe的插卡型態(tài)來進(jìn)行供貨。目前提供的英特爾 True Scale Fabric和未來的英特爾Omni Scale Fabric間實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用兼容性，因此客戶在遷移至新的互連技術(shù)時(shí)無需更改其應(yīng)用。針對目前購買英特爾True Scale Fabric的客戶，英特爾將于英特爾Omni Scale Fabric上市后為其提供相關(guān)的升級計(jì)劃。
Knights Landing處理器計(jì)劃于2015年下半年配備到商用系統(tǒng)中，后續(xù)將覆蓋更多市場。例如，今年4月份美國國家能源研究科學(xué)計(jì)算中心(NERSC)曾宣布將于2016年實(shí)施一項(xiàng)高性能計(jì)算部署，該部署將服務(wù)超過5,000名用戶以及超過700個(gè)超大規(guī)?？蒲许?xiàng)目。
美國勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室NERSC總監(jiān)Sudip Dosanjh博士表示：“我們非常高興能與Cray及英特爾一起合作開發(fā)NERSC的下一代超級計(jì)算機(jī)‘Cori’，它將使用9,300多顆英特爾Knights Landing處理器，可通過易用的編程模式為我們的用戶提供通往百億億級計(jì)算的入口。我們經(jīng)常受限于內(nèi)存帶寬的代碼，也將大大受益于Knights Landing集成的高速內(nèi)存。我們期待推動(dòng)用現(xiàn)有超級計(jì)算機(jī)所無法實(shí)現(xiàn)的全新科技進(jìn)展?！?/P>
英特爾Omni Scale Fabric：新的互連帶來新的速度
英特爾Omni Scale Fabric專為下一代高性能計(jì)算設(shè)計(jì)和優(yōu)化。其構(gòu)建基礎(chǔ)是英特爾從Cray和QLogic手中獲取的相關(guān)技術(shù)的強(qiáng)化組合，并融入了來自英特爾自身的創(chuàng)新。它將提供全面的產(chǎn)品線，包括適配器、交換機(jī)、導(dǎo)向器級交換機(jī)系統(tǒng)、開放軟件管理和工具。此外，現(xiàn)有互連技術(shù)的導(dǎo)向器級交換機(jī)中的傳統(tǒng)電子收發(fā)器將由基于英特爾 Silicon Photonics 技術(shù)的解決方案所替代，后者可提升端口密度、簡化布線并降低成本6。英特爾Omni Scale Fabric還將被集成到下一代14納米制程的英特爾至強(qiáng)處理器中，充分發(fā)揮全新互連技術(shù)及其與業(yè)內(nèi)最受歡迎的通用處理器產(chǎn)品家族相集成的優(yōu)勢。