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英特尔XPU问世 锁定HPC与AI应用
 

【CTIMES/SmartAuto 王岫晨 报导】   2021年06月29日 星期二

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2021年国际超级电脑大会(ISC)上,英特尔透过一系列的技术发表、合作夥伴与客户采用案例,展示公司如何延伸其高效能运算(HPC)的地位。英特尔处理器是全球超级电脑之中最为广泛部署的运算架构,推动全球医药发展和各种科学突破。英特尔不仅展示用於HPC和AI的Xeon处理器之进阶优势,亦连带揭示适用於一系列HPC使用情境的记忆体、软体、京级(exascale class)储存和网路技术的创新。

台湾英特尔发言人郑智成
台湾英特尔发言人郑智成

今年四月,英特尔发表第3代Intel Xeon可扩充处理器,藉此扩大在HPC的领先地位。最新款处理器於生命科学、金融服务与制造等一系列HPC工作负载之中,相较前一世代处理器最高可提供53%的效能增加。

相较於定位最接近的x86竞争者产品,第3代Intel Xeon可扩充处理器於多种常见的HPC工作负载均可提供更好的效能。例如Xeon可扩充8358处理器与AMD EPYC 7543处理器相互比较时,NAMD表现提升62%、LAMMPS表现提升57%、RELION表现提升68%、二项式选择权表现提升37%。更棒的是,蒙地卡罗模拟表现达2倍有馀,让金融公司能够用一半的时间达到定价结果。Xeon可扩充8380处理器相较於AMD EPYC 7763处理器,於20项关键AI工作负载测试提升50%的效能表现。HPC实验室、超级电脑中心、大学以及OEMs,选择采用英特尔最新一代运算平台打造HPC解决方案,这其中包含Dell Technologies、HPE、韩国气象厅、Lenovo、Max Planck Computing and Data Facility、Oracle、大阪大学以及东京大学。

下一世代Intel Xeon可扩充处理器整合高频宽记忆体

包含建模与模拟(如计算流体力学、气候与天气预报、量子色动力学)、人工智慧(如深度学习训练和推论、分析(如大数据分析)、记忆体资料库、储存以及其它对人类科学突破注入动力的工作负载。下一代Intel Xeon可扩充处理器(代号Sapphire Rapids)将提供整合高频宽记忆体(HBM),能够显着提升处理器的可用记忆体频宽,大幅度提升对记忆体频宽敏感的HPC应用的效能,使用者能够单纯使用高频宽记忆体处理负载工作,亦可结合DDR5。

整合HBM的Sapphire Rapids处理器,早期成功案例包括位於阿岗国家研究所的美国能源部Aurora超级电脑,以及位於洛色拉莫士国家实验室的Crossroads超级电脑。

Sapphire Rapids平台将为加速HPC提供独特的功能,包含PCI Express 5.0提升I/O频宽(相较於PCI Express 4.0),以及Compute Express Link(CXL)1.1支援性,开启横跨运算、网路、储存的进阶使用情境。

除了记忆体和I/O进一步升级之外,Sapphire Rapids新增内建Intel AMX(Advanced Matrix Extensions)的AI加速引擎,为HPC与人工智慧工作负载最隹化。Intel AMX专为大幅度提升深度学习推论和训练所设计。多个客户已经决定使用Sapphire Rapids,包含CINECA、Leibniz Supercomputing Centre(LRZ)和阿岗国家研究所,以及洛色拉莫士国家实验室的Crossroads系统团队和桑迪亚国家实验室。

Intel Xe-HPC GPU过电开机

今年稍早,英特尔采用Xe-HPC为基础的GPU(代号Ponte Vecchio)已能够成功开机,目前正处於系统验证过程。Ponte Vecchio是一款以Xe架构为基础的GPU,为HPC和AI工作负载最隹化。它将利用英特尔的Foveros 3D封装技术优势,整合多个IP至单一封装,包含HBM以及其它智慧财产。这款GPU由运算、记忆体以及内部互连所打造,满足如Aurora等全球最先进超级电脑不断变化的需求。

Ponte Vecchio将提供OCP Accelerator Module(OAM)外型规格或是子系统,为HPC应用提供所需的scale-up和scale-out功能。

英特尔乙太网路功能延伸至HPC

英特尔同步发表其新款采用乙太网路的High Performance Networking(HPN)解决方案,透过使用标准的Intel Ethernet 800系列网路卡与控制器、基於Intel Tofino P4可程式化乙太网路交换器ASIC的交换器,以及Intel Ethernet Fabric suite软体,将乙太网路技术功能延伸至HPC领域的较小型丛集之中。HPN能够以更低的成本提供等同於InfiniBand的应用效能,并享受乙太网路的易用性。

英特尔商业化DAOS

英特尔正为DAOS(distributed asynchronous object storage)导入商业化支援。这是一款开放原始码软体定义物件储存,旨在横跨英特尔HPC架构的资料交换作业最隹化。DAOS基础建立於IntelR Exascale储存堆叠之上,日前由阿岗国家研究所发表,已获得英特尔的客户如LRZ和JINR(Joint Institute for Nuclear Research)所采用。

DAOS即日起以L3支援产品的方式提供给合作夥伴,让合作夥伴能够透过与其服务相结合的方式,提供一个完整的统包储存解决方案。除了英特尔所拥有的资料中心构件以外,这款新商业模式的先期合作夥伴包含HPE、Lenovo、Supermicro、Brightskies、Croit、Nettrix、Quanta和RSC Group。

關鍵字: 5G  HPC  Intel 
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