Il nuovo supercomputer più veloce del mondo è basato su coprocessori Intel Xeon Phi e su processori Intel Xeon e offre una velocità due volte superiore rispetto al precedente primo in classifica
Il supercomputer più potente del mondo – appena designato nella 41esima edizione della classifica Top 500 – è un sistema basato su migliaia di processori e coprocessori Intel.
Denominato “Milky Way 2“, include 48.000 coprocessori Intel Xeon Phi e 32.000 processori Intel Xeon e opera a prestazioni di picco pari a 54,9 PFlops (54,9 quadrilioni di operazioni in virgola mobile al secondo), ossia oltre il doppio delle prestazioni rispetto al primo della stessa classifica nella scorsa edizione della classifica Top500. Si tratta del primo sistema esclusivamente basato su tecnologia Intel che conquista la vetta di questa classifica dal 1997.
Intel ha inoltre annunciato l’ampliamento della gamma dei coprocessori Intel Xeon Phi e ha rivelato i dettagli della seconda generazione di prodotti Intel Xeon Phi, nome in codice “Knights Landing”. I nuovi prodotti e le nuove tecnologie continueranno ad aumentare radicalmente l’efficienza energetica e le prestazioni dei supercomputer in tutto il mondo.
Secondo le previsioni, il giro d’affari annuo del segmento di mercato dei server HPC (High Performance Computing) è destinato ad aumentare del 36%1, passando da 11 miliardi di dollari a 15 miliardi di dollari nei prossimi quattro anni. Questa crescita del segmento dei supercomputer continua a essere stimolata dall’esigenza di accelerare le operazioni di calcolo e simulazione e di prendere decisioni più rapide e informate in diversi settori. I supercomputer vengono utilizzati per lo sviluppo di previsioni meteo più accurate, l’esplorazione di risorse ad alta efficienza energetica, il sequenziamento del genoma umano e l’analisi dei big data.
“Con la propria visione e l’offerta di prodotti per il supercomputing, Intel contribuisce a definire il percorso verso una maggiore innovazione, nuove scoperte e un aumento della competitività”, ha dichiarato Raj Hazra, Vice President e General Manager del Technical Computing Group. “Oltre a una domanda incontenibile di maggiore potenza di elaborazione, riscontriamo anche l’esigenza di nuovi livelli di efficienza energetica. Con le generazioni attuali e future dei coprocessori Intel Xeon Phi, processori Intel Xeon, fabric e software Intel TrueScale, Intel ha tutte le carte in regola per offrire ai clienti soluzioni complete e senza compromessi”.
Dopo l’introduzione del coprocessore Intel Xeon Phi, avvenuta sei mesi fa, i processori Intel Xeon e i coprocessori Intel Xeon Phi sono diventati una potente combinazione ormai installata in molti dei supercomputer più veloci del mondo. I coprocessori Intel Xeon Phi basati su architettura Intel Many Integrated Core (Intel MIC) rispondono all’esigenza di una tecnologia caratterizzata da prestazioni più elevate ma con una maggiore efficienza energetica e più intuitiva.
“Milky Way 2”: il supercomputer più veloce del mondo
Realizzato per il National Supercomputing Center di Guangzhou in Cina, il sistema “Milky Way 2” è basato su 32.000 processori Intel Xeon E5-2600 v2 (che stanno per arrivare sul mercato) a 12 core con architettura Ivy Bridge e su 48.000 coprocessori Intel Xeon Phi, con una potenza totale del sistema pari a 17,8 MW. Oltre ad essere il più veloce, è anche uno dei sistemi con la maggiore efficienza energetica della classifica Top500. Il sistema è basato su una “architettura neo-eterogenea”, in cui l’architettura hardware è dotata di più classi di funzionalità di elaborazione accessibili da un modello di programmazione comune, semplificando i processi di sviluppo e ottimizzazione: un vantaggio non disponibile utilizzando la combinazione di CPU e acceleratori GPU.
I livelli superiori di prestazioni ed efficienza energetica del sistema sono resi possibili dalla nuova famiglia di processori Intel Xeon E5-2600 v2, basata sull’innovativo processo di produzione a 22 nm di Intel. Oltre che nel sistema “Milky Way 2”, questi processori sono installati anche in due altri sistemi della classifica Top500 di Bull*, il sistema in 56a posizione con 557 TFlops e il 329° con 139 TFlops, come parte di un programma di distribuzione anticipata adottato da Intel per le forniture ai clienti che realizzano supercomputer. Questi prodotti, che saranno disponibili sul mercato nel prossimo trimestre, saranno dotati di fino a 12 core e velocità di clock fino a 2,7 GHz, fornendo 259 GFlops per socket, che equivale a un aumento del 66% rispetto alla precedente generazione.
Oltre l’80% (403 sistemi) dei supercomputer inclusi nella 41a edizione della classifica Top500 sono basati su processori Intel. Tra i sistemi apparsi per la prima volta in classifica, il 98% sono basati su tecnologia Intel. Nell’edizione di giugno dell’elenco sono stati registrati 11 sistemi basati su coprocessore Intel Xeon Phi, tra cui sistemi di fascia petaflops come “Milky Way 2” a 54,9 PFlops e “Stampede” a 8,5 PFlops di prestazioni di picco.
L’elenco Top500 di supercomputer, pubblicato ogni sei mesi, viene realizzato da Hans Meuer della University of Mannheim, Erich Strohmaier e Horst Simon del National Energy Research Scientific Computing Center del Dipartimento dell’Energia USA, e Jack Dongarra della University of Tennessee.
Famiglie di coprocessori Intel Xeon Phi 3000 e 7000
Intel ha inoltre annunciato l’ampliamento dell’attuale generazione di coprocessori Intel Xeon Phi con l’aggiunta di cinque nuovi prodotti che offrono varie opzioni in termini di prestazioni, capacità della memoria, efficienza energetica e fattori di forma, già disponibili. La famiglia di coprocessori Intel Xeon Phi 7100 è progettata e ottimizzata per fornire i massimi livelli di prestazioni e caratteristiche, tra cui 61 core con velocità di clock di 1,23 GHz, supporto per 16 GB di capacità di memoria (una quantità doppia rispetto agli acceleratori o coprocessori precedentemente disponibili) e oltre 1,2 TFlops di prestazioni a doppia precisione. La famiglia di processori Intel Xeon Phi 3100 è progettata per offrire prestazioni a costi contenuti. I prodotti sono dotati di 57 core con velocità di clock di 1,1 GHz, con 1 TFlops di prestazioni a doppia precisione.
Infine, Intel ha aggiunto un altro prodotto alla famiglia di processori Intel Xeon 5100 annunciata lo scorso anno: il coprocessore Intel Xeon Phi 5120D, ottimizzato per ambienti ad alta densità con la possibilità di consentire il collegamento diretto dei socket a una mini scheda da utilizzare nei fattori di forma blade.
“Knights Landing”: scelta tra coprocessore o CPU
Intel ha rivelato i dettagli della seconda generazione di prodotti Intel Xeon Phi destinati ad aumentare ulteriormente le funzionalità offerte per il supercomputing. I prodotti, nome in codice “Knights Landing”, basati sulla nuova generazione dell’architettura Intel MIC saranno disponibili come coprocessore o processore host (CPU) e verranno realizzati con la tecnologia di processo a 14 nm di Intel, basata su transistor tri-gate 3D di seconda generazione.
Come coprocessore basato su schede PCIe, “Knights Landing” sarà in grado di gestire in offload i carichi di lavoro dei processori Intel Xeon del sistema e di fornire un percorso di upgrade per gli utenti dell’attuale generazione di coprocessori, in modo simile a quanto già avviene. Come processore host direttamente installato nel socket della scheda madre, invece, avrà un comportamento simile a quello di una CPU e renderà possibile un nuovo balzo in avanti nella densità di elaborazione e nel rapporto prestazioni/watt, con la possibilità di gestire contemporaneamente tutti i carichi del processore primario e del coprocessore specializzato. Quando viene utilizzato come CPU, “Knights Landing” elimina inoltre le complessità di programmazione del trasferimento dati su PCIe, comune negli attuali acceleratori.
Per migliorare ulteriormente le prestazioni per i carichi di lavoro HPC, Intel intende aumentare sensibilmente la larghezza di banda della memoria per tutti i prodotti “Knights Landing”, con l’introduzione di memoria DRAM on-package integrata. Questa soluzione consentirà ai clienti di trarre il massimo vantaggio dalla capacità di elaborazione disponibile senza i colli di bottiglia riscontrati attualmente.
