INTEL открывает эру экзафлопных вычислений
В рамках Международной суперкомпьютерной конференции, вице-президент корпорации Intel и генеральный директор подразделения Data Center Group Кирк Скауген изложил основы видения компании, связанного с достижением экзафлопной производительности к концу текущей декады.
Один экзафлоп равен квинтильону операций в секунду, что в 1000 раз больше по сравнению с самыми мощными суперкомпьютерами из существующих.
«Достижение экзафлопной производительности в будущем потребует не только совместных усилий индустрии и правительств, но и нового подхода - архитектуры Intel Many Integrated Core (Intel MIC), - заявил Скауген. Управление гигантскими объемами данных, передаваемых по интернету, борьба с климатическими изменениями, управление добычей полезных ископаемых, таких как нефть и газ, и многие другие задачи с каждым днем требуют наличия больших вычислительных ресурсов, предоставить которые могут только новые суперкомпьютеры».
Закон Мура - который говорит об удвоении числа транзисторов в процессорах примерно каждые 2 года, что ведет к расширению функционала, производительности и снижению производственных расходов - эффективная модель программирования и гибкое масштабирование представляют собой формулу перехода от систем с петафлопной производительностью к системам экзафлопного уровня. Но с ростом производительности возрастает и потребление электроэнергии.
Самый мощный суперкомпьютер на сегодняшний день, китайский Tianhe-1A, для достижения экзафлопной производительности потребует более 1,6 ГВт энергии (достаточно для снабжения 2 млн домов). Проблема эффективности при потреблении электроэнергии весьма актуальна. Чтобы решить ее Intel совместно с европейскими исследователями открыла в Европе три новые лаборатории с тремя главными целями: выстроить в Европе партнерскую сеть, воспользоваться европейскими разработками в области HPC-систем и значительно ускорить развитие вычислительных систем и технологий. Одной из технических целей является создание симуляционных приложений, которые помогут решить проблемы эффективности питания при переходе к суперкомпьютерам нового поколения.
Кирк Скауген отметил гигантский потенциал рынка HPC-систем. В 1980-х годах суперкомпьютеры работали со скоростью, измеряемой в гигафлопах (миллиардах операций с плавающей запятой), сейчас же наиболее мощные из них предлагают скорость, возросшую в миллион раз. Рост требований привел к росту числа процессоров в HPC-системах. По прогнозу Intel, в 2013 г. в ста крупнейших суперкомпьютерах будет стоять один миллион процессоров. Ожидается, что в 2015 г. это число удвоится и достигнет 8 млн в последний год декады. Предполагается, что к 2015 г. мощность суперкомпьютера достигнет 100 петафлоп и преодолеет отметку в 1 экзафлоп в 2018 г. К концу 20-х годов Xxi в. мощность самой крупной системы превысит 4 экзафлоп/с.
Ожидается, что архитектура Intel MIC станет ключевым дополнением портфеля Intel, включающего процессоры Intel Xeon, и поможет индустрии перейти к системам нового поколения. В производстве первого продукта на архитектуре Intel MIC под кодовым именем Knights Corner планируется использовать 22-нм техпроцесс и первые в мире 3D-транзисторы Intel Tri-Gate. В настоящее время Intel уже поставляет платформу разработки Intel MIC под кодовым названием Knights Ferry некоторым партнерам.
Intel и некоторые из ее партнеров, включая Исследовательский центр в Юлихе, Суперкомпьютерный центр имени Лейбница, CERN и Корейский научно-технологический институт информации, продемонстрировали на ISC первые результаты работы с Knights Ferry. Демонстрационные проекты дали понять, какую производительность архитектура Intel MIC способна обеспечить и какую легкость программирования предоставляет.
