Высокие параллели

Кирк Скауген: «В будущем нам потребуется найти совершенно иной подход к параллельным вычислениям».

Разработка решений для высокопроизводительных вычислений, как заявил Кирк Скауген, генеральный менеджер Intel Data Center Group, является одним из приоритетных направлений деятельности корпорации, которая видит в развитии этой отрасли большой потенциал (в настоящее время разработки Intel используются в 90% суперкомпьютерах, входящих в Top500). К 2020 году, по словам Скаугена, в мире будет функционировать около 8 млн систем для высокопроизводительных вычислений, а также насчитываться около сотни суперкомпьютеров, по мощности превосходящих все выпускаемые сейчас, для снабжения их энергией потребуется работа целой атомной электростанции.

В 2011 году Intel представила новые процессоры серии Xeon 5600, в них удалось добиться прироста производительности в 16%, при этом прирост пропускной способности памяти составил 19%, "не так много, как хотелось бы». В этом году ожидается также появление серверных процессоров на новой микроархитектуре Sandy Bridge, основанной на 32-нанометровом техпроцессе. В них будет насчитываться до восьми ядер на сокет, каждое будет поддерживать технологию Hyper-Threading, а количество операций с плавающей запятой будет удвоено.

Если для «обычных» параллельных вычислений в Intel рекомендуют по-прежнему использовать процессоры Xeon, то для так называемых высокопараллельных корпорация разрабатывает основанную на 22-нанометровом техпроцессе архитектуру MIC (Many Integrated Core) со множеством простых ядер. Основой для нее послужил проект графического процессора Larrabee, который должен был стать многоядерным процессором архитектуры x86 с высоким уровнем параллелизма.

В Intel уже выпустили Knights Ferry — первый процессор, основанный на архитектуре MIC. Фото: Intel

Новая архитектура была анонсирована в июне 2010 года, и в настоящее время Intel уже выпустила на ее основе первый процессор — Knights Ferry. Как подчеркнул Пареш Паттани, директор подразделения по высокопроизводительным и многоядерным вычислениям, Knights Ferry не является массовым продуктом, а будет распространяться среди ограниченного круга софтверных разработчиков, число которых не превысит сотни. В частности, уже сейчас он используется в проекте CERN Openlab и в Техасском университете. Тестовая платформа Knights Ferry имеет 32 ядра с тактовой частотой 1,2 ГГц и 128 потоков команд (по четыре потока на каждое из ядер), а объем памяти GDDR5 составляет 2 Гбайт.

А вот следующий продукт на той же архитектуре, под названием Knights Corner, будет насчитывать уже более 50 ядер и предназначаться для более широкой аудитории. Объем памяти, как пообещал Паттани, так же будет больше, чем у Knights Ferry, хотя более точные данные корпорация пока не разглашает. Knights Corner выйдет уже в будущем году и позволит существенно повысить производительность суперкомпьютеров. Правда при этом следует учесть, подчеркнул Паттани, что использование MIC позволяет получить более высокую агрегированную производительность только в том случае, когда задействованы все ядра, а такое возможно лишь при использовании приложений с высокой параллельностью вычислений. В противном случае в Intel рекомендуют по-прежнему выбирать Xeon.