Alla manifestazione SC11, Intel Corporation ha divulgato i dettagli sulle piattaforme di prossima generazione basate su processori Intel Xeon e sull’architettura Intel® Many Integrated Core (Intel® MIC), progettate per gli ambienti di HPC (High Performance Computing). Intel ha inoltre annunciato nuovi investimenti in ricerca e sviluppo tesi a guidare il settore verso prestazioni di tipo exascale entro il 2018.
In breve :
Il Processore Intel® Xeon® E5 Debutta nell'Elenco TOP500; il Primo Co-Processore con Architettura Intel® Many Integrated Core che Dimostra di Offrire Prestazioni Superiori a 1 TFLOPS
PUNTI PRINCIPALI
- Il processore Intel® Xeon® E5, il primo chip per server a supportare l'integrazione di I/O PCI Express* 3.0, debutta nell'elenco TOP500 all'interno di 10 supercomputer.
- Presentato per la prima volta il prodotto "Knights Corner" di Intel, il primo co-processore commerciale basato su architettura Intel® Many Integrated Core (Intel® MIC) che supera la barriera delle prestazioni in doppia precisione da 1 TFLOPS**.
- Intel ha annunciato ulteriori investimenti e nuovi progetti di partnership con laboratori di ricerca e sviluppo per perseguire l'obiettivo di raggiungere prestazioni exascale entro il 2018.
- I processori Intel sono installati nell'85% delle new entry nell'elenco TOP500 di supercomputer, con il processore della famiglia Intel Xeon 5600 che risulta il più diffuso, essendo stato utilizzato in 233 sistemi.
Durante il suo intervento alla conferenza, Rajeeb Hazra, General Manager of Technical Computing del Datacenter and Connected Systems Group di Intel, ha affermato che il processore Intel Xeon della famiglia E5 è il primo chip per server del mondo che supporta la piena integrazione della specifica PCI Express 3.0**. Secondo le stime, lo standard PCIe 3.0** è destinato a raddoppiare la larghezza di banda di interconnessione rispetto alla specifica PCIe* 2.0**, rendendo allo stesso tempo possibili implementazioni di server a basso consumo e ad alta densità. I nuovi fabric controller che sfruttano la specifica PCI Express 3.0 consentiranno una scalabilità più efficiente delle prestazioni e della velocità di trasferimento dati con il crescente numero di nodi dei supercomputer HPC.
I primi benchmark delle prestazioni dimostranoche il processore Intel Xeon E5 offre prestazioni raw fino a 2,1* volte** più elevate in termini di FLOPS (Floating Point Operations Per Second, operazioni in virgola mobile al secondo, in base alle misurazioni di Linpack*) e fino al 70% più elevate, utilizzando carichi di lavoro HPC reali rispetto alla precedente generazione di processori della famiglia Intel Xeon 5600.
"L'accettazione del processore Intel Xeon E5 da parte dei clienti ha superato tutte le nostre aspettative e ne sta accelerando il debutto nell'elenco TOP500 come nessun altro processore precedente della storia di Intel", ha commentato Hazra. "La raccolta, l'analisi e la condivisione di grandi quantità di informazioni sono oggi attività strategiche in campo scientifico, che richiedono nuovi livelli di prestazioni del processore e tecnologie progettate appositamente per questo scopo".
I processori Intel Xeon E5 sono entrati nell'elenco TOP500 nell'anno in cui vengono celebrati il 40° anniversario dell'introduzione del primo microprocessore al mondo (Intel 4004) e il 10° anniversario del lancio del marchio Intel Xeon. Dal 2001, anno dell'introduzione, le prestazioni di questo processore sono aumentate di più di 130 volte (secondo le stime di Intel)***.
Dopo solo due mesi dalla distribuzione iniziale nei centri di supercomputer, i processori Intel Xeon E5 sono già presenti in 10 sistemi dell'elenco TOP500. Più di 20.000 di questi processori sono operativi in diversi sistemi, raggiungendo prestazioni cumulative di picco superiori a 3,4 Petaflops.
Come annunciato in precedenza, in futuro i processori della nuova famiglia Intel Xeon E5 verranno utilizzati in diversi altri supercomputer, tra cui il sistema "Stampede" da 10 PFLOPS presso il Texas Advanced Computing Center, il sistema "Yellowstone" da 1,6 PFLOPS presso il National Center for Atmospheric Research, il sistema "Curie" da 1,6 PFLOPS al GENCI, il sistema da 1,3 PFLOPS all'International Fusion Energy Research Center (IFERC) e l'espansione "Pleiades" da più di 1 PFLOPS alla NASA.
Intel ha iniziato a distribuire i processori Intel Xeon E5 a un limitato numero di clienti in ambienti cloud e HPC a settembre di quest’anno, mentre la piena disponibilità è prevista nel primo semestre del 2012. Intel registra più di 400 progetti di sistemi per la famiglia di processori Intel Xeon E5, un numero quasi il doppio rispetto al lancio della generazione Xeon 5500/5600. La domanda di unità di produzione iniziale è circa 20 volte superiore rispetto alle precedenti generazioni dei processori delle famiglie Intel Xeon 5500 o 5600.
Nel corso della manifestazione SC’11, Intel ha inoltre divulgato i dettagli sulla linea di schede madri e chassis per server, notevolmente ampliata, che include prodotti ottimizzati specificamente per l'HPC, pronti a supportare il lancio del processore Intel® Xeon® E5.
Presentato il primo co-processore Intel Many Integrated Core con prestazioni di livello Teraflops
Intel ha inoltre ribadito il proprio impegno a offrire la piattaforma più efficiente e programmabile possibile per applicazioni altamente parallele. Nello stand di Intel all'SC’11 sono stati presentati i vantaggi dell'architettura Intel MIC in applicazioni come la creazione di modelli meteorologici, la tomografia, la piegatura delle proteine e la simulazione di materiali avanzati.
La prima presentazione dal vivo del co-processore "Knights Corner" con architettura MIC ha dimostrato che l'architettura Intel è in grado di offrire oltre 1 TFLOPS di prestazioni in virgola mobile a doppia precisione (secondo le misurazioni del benchmark Double-precision, General Matrix-Matrix Multiplication - DGEMM*). È stata la prima dimostrazione di un singolo chip di elaborazione in grado di raggiungere un tale livello di prestazioni.
"Intel ha presentato per la prima volta un supercomputer Teraflop basato su 9.680 processori Intel® Pentium Pro® nel 1997, parte del sistema 'ASCI RED' di Sandia Labs", ha affermato Hazra. "Questo livello di prestazioni in un singolo chip basato su architettura Intel MIC rappresenta un ulteriore traguardo importante che verrà ricordato nella storia dell'HPC".
"Knights Corner", il primo prodotto commerciale con architettura Intel MIC, verrà realizzato con il più recente processo dei transistor tri-gate 3D a 22 nm di Intel e includerà più di 50 core. Quando saranno disponibili, i prodotti Intel MIC offriranno sia le prestazioni elevate di un'architettura progettata appositamente per elaborare carichi di lavoro altamente paralleli sia la compatibilità con gli attuali modelli e strumenti di programmazione x86.
Hazra ha affermato che il co-processore "Knights Corner" è unico nel suo genere in quanto, a differenza dei tradizionali acceleratori, è pienamente accessibile e programmabile come nodo di elaborazione HPC completamente funzionale, visibile alle applicazioni come se fosse un computer dotato di un proprio sistema operativo Linux* indipendente dal sistema operativo host.
Uno dei vantaggi dell'architettura Intel MIC è la possibilità di eseguire le attuali applicazioni senza la necessità di eseguire il porting del codice in un nuovo ambiente di programmazione. In questo modo gli scienziati potranno utilizzare le prestazioni della CPU e del co-processore contemporaneamente alle attuali applicazioni x86, con un risparmio significativo di tempo, costi e risorse che sarebbero altrimenti necessari per riscriverle in linguaggi proprietari alternativi.
Intel aumenta gli investimenti nel laboratorio di elaborazione exascale
Come annunciato in precedenza nel corso dell'International Supercomputing Conference 2011 di Amburgo, l'obiettivo di Intel è offrire prestazioni di livello exascale entro il 2018 (ovvero prestazioni oltre 100 volte più veloci rispetto a quelle attualmente disponibili) a fronte di un consumo energetico solo due volte maggiore di quello dell'attuale supercomputer più potente. Per perseguire questo obiettivo, è fondamentale collaborare attivamente con la comunità HPC, e Hazra ha annunciato diverse iniziative che consentiranno a Intel di raggiungere questo traguardo.
Intel e il Barcelona Supercomputing Center (BSC) hanno siglato un accordo pluriennale per la creazione dell'Exascale Laboratory a Barcellona, il quarto laboratorio europeo di ricerca e sviluppo in campo exascale di Intel, che si aggiunge alle attuali sedi di Parigi, Julich (Germania) e Lovanio (Belgio). Questo nuovo laboratorio si concentrerà sui problemi di scalabilità nei sistemi di programmazione e runtime dei supercomputer exascale
Inoltre l'istituto Science and Technology Facilities Council (STFC) e Intel hanno sottoscritto un protocollo d'intesa per lo sviluppo e il testing della tecnologia che sarà necessaria per i supercomputer del futuro. In base a questo accordo iniziale, gli scienziati computazionali di STFC presso il Daresbury Laboratory in Inghilterra collaboreranno con Intel a testare e valutare l'hardware Intel attuale e futuro con le principali applicazioni software, per verificare che gli scienziati siano pronti a sfruttare i sistemi supercomputer di Intel del futuro.
Elenco TOP500 di supercomputer
La 38a edizione dell'elenco Top500, annunciata all'SC’11, dimostra che i principali scienziati e istituti del mondo continuano a utilizzare i processori Intel Xeon per i loro supercomputer. Rispetto alla scorsa edizione, i supercomputer basati su Architettura Intel rappresentano circa l'85% di tutte le new entry dell'elenco. Il processore della famiglia Intel Xeon 5600 è quello maggiormente presente nell'elenco, utilizzato in 223 sistemi. Il processore Intel Xeon E5 è apparso per la prima volta nell'elenco in 10 sistemi, con prestazioni record da 152 GFLOPS per socket e il 91% di efficienza. I processori Intel vengono inoltre utilizzati in cinque sistemi dei primi 10 e in circa il 77% di tutti i supercomputer dell'elenco. Il report completo è disponibile all'indirizzo Web www.top500.org.
Ulteriori informazioni su SC’11, con la presentazione di Hazra e immagini, sono disponibili all'indirizzo Web www.intel.com/newsroom/sc11.
* Altri marchi e altre denominazioni potrebbero essere rivendicati da terzi.
** Il software e i carichi di lavoro utilizzati nei test delle prestazioni possono essere stati ottimizzati per le prestazioni solo su microprocessori Intel. I test delle prestazioni, come SYSmark* e MobileMark*, sono calcolati utilizzando specifici sistemi computer, componenti, software, operazioni e funzioni. Qualunque cambiamento in ciascuno di questi fattori può comportare variazioni nei risultati. Gli acquirenti dovrebbero consultare altre fonti di informazioni e test prestazionali per valutare appieno i prodotti che intendono acquistare, nonché le prestazioni di tali prodotti se abbinati ad altri prodotti.
Configurazioni [Intel Xeon E5 vs. Intel Xeon 5600 - affermazioni sulle prestazioni]:
- Il punteggio 2S Xeon E5 pari a 342,7 è basato su misurazioni interne Intel in data 7 settembre 2011 impiegando una piattaforma Intel Rose City con due processori Intel® Xeon® processor E5, Turbo abilitato, EIST abilitato, Hyper-Threading abilitata, 64 GB di memoria (8 x 8 GB DDR3-1600), Red Hat* Enterprise Linux Server 6.1 beta per x86_64
- Piattaforma Intel Tylersburg-EP con due processori Intel® Xeon® X5690 (6 core, 3,46 GHz, 12 MB di cache L3, 6,4 GT/s, B1-stepping), EIST abilitato, Turbo Boost abilitata, Hyper-Threading disabilitata, 48 GB di memoria (12 x 4 GB DDR3-1333 REG ECC), disco fisso SATA da 160 GB 7200 RPM, Red Hat* Enterprise Linux Server 5.5 per x86_64 con kernel 2.6.35.10. Fonte: test interni svolti da Intel ad aprile 2011. Punteggio: 159,40 GFlops.
Misurazioni effettuate internamente da Intel in ottobre 2011. Per ulteriori informazioni, visitare il sito Web all'indirizzo www.intel.com/performance.
