英特尔新一代产品全力支持高性能计算

责任编辑:sjia

2012-06-20 11:59:48

来源:企业网D1Net

原创

“高效制胜、扩展无限—Dell HPC 行业应用实践交流会”于2012年6月20日在北京悠唐皇冠假日酒店盛大召开。

“高效制胜、扩展无限—Dell HPC 行业应用实践交流会”于2012年6月20日在北京悠唐皇冠假日酒店盛大召开,戴尔技术专家及行业技术精英和与会者切磋交流,共商HPC发展之大计。

以下是现场快递。(声明:本稿件来源为现场速记,可能有笔误和别字,仅供参考)

主持人:非常感谢凌主任的精彩分享。接下来我们有请Dell高级技术顾问陈江带来精彩演讲,英特尔新一代产品全力支持高性能计算。


Dell高级技术顾问陈江

陈江:大家好,我是来自Intel的技术顾问,我给大家介绍一下Intel在HPC方面的全面的解决方案。

大家可以看到,实际上我们HPC系统的发展速度非常快。从1999年,从最开始到上个世纪九十年代从100G发展到现在2012年是20P。现在计算机系统发展速度这么快,到底有没有用,很多人提出问题是觉得速度已经足够快了,我们并不于是这么快的系统,但是从实际应用中来看,实际上现在的速度还远远不能满足实际的需修。明显的例子是在天气预报的方面,大家对天气预报有很多的抱怨,说我们天气预报太不准了,但是为了达到准确的预报,作为天气工作者,对于天气系统,对于地球的大气系统,他要有一个更好的物理模型,其次对于这个物理模型他所需要是大量的计算,能够及时计算出天气变化的结果。对于实际满足情况来说还远远没有计算能力过剩的情况。

为了提供更快的计算能力,Intel能够做些什么呢?首先大家可以看一下,这是一个最简单的系统结构图,头节点,管理结点,计算结点,还有存储的结点,以太网,InfiniBand网络。整套系统中我们Intel能够提供什么,大家对Intel了解最多的是我们的CPU,在计算结点中他提供计算能力的CPU。但是实际上我们现在公司提供的产品并不仅仅限于CPU,今年Intel收购InfiniBand厂商,所以在InfiniBand我们也提供完整的产品线。在以太网方面,原来大家都很清楚,Intel的网卡是业界份额非常大的网卡提供商,现在我们也收购了一家做以太网交换机芯片厂商,现在我们在以太网方面,交换器和网卡也是完整的提供商。存储方面,存储我们并没有一个直接的产品卖出来,Intel现在也有存储的解决方案,同时在存储另一部分磁盘方面,大家也非常清楚,现在从普通硬盘向SSD发展,IntelSSD的产品,也是从单机的SSD到存储SSD的提供。

下面回到我们最主要的产品,就是我们的CPU以及协处理器方面,当前的应用条件下,根据当前所有应用软件特征来看,CPU还是所有计算基础核心,最广泛的应用负载中,CPU可以提供最好的性能以及性能功耗,同时因为历史的原因,三十年X86处理器的发展,也有大量的应用程序都是在这个上面开发的,这是一笔宝贵的财富,我们将来还是要利用到这笔财富的。

下面介绍一下我们今年新推出的E5处理器,今年3月份发布的,它实际上对于前一代5600处理器发展提升首先是指标上的提升,这是每一代新处理器都会有的,从6核到8核,以及他支持的内存数量由原来的3通道提升到4通道,内存提升到1600等等,简单的指标上的提升,同时还有内部架构上的调整。所有这些提升集成在一起,综合来看,我们测试了几十款的HPC方面的应用程序,在这些高性能计算应用程序中,我们基本比前一代性能提升最高可以达到73%的提升,我们InfiniBand的指标比上一代提升了两倍以上的性能。同时下面这两点,在现在E5处理器当中最主要的两点提升,第一点就是我们新的指令集,在一个始终周期内,一个寄存器浮点操作数,由原来的两条提升到四条,整个核心有两个浮点处理单元,所以每一个核心的浮点操作数由四条提升到八条,对于大量结构化数据处理应用当中,比如列出了一些科学计算、金融等等,在这样的应用程序当中,它的性能提升是非常明显的,都会有70%到两倍的提升。

另外一点在E5处理器当中,我们最具创新性的改变,我们原来把PCIE控制器同时集成到CPU的内部,这是业界第一款集成控制器的服务器处理器,这样做的好处是非常显而易见的,在I/O延迟里面我们有30%的改善,在HPC当中,在不同处理器之间,它的协同工作,它之通讯开销非常小,通讯开销的减少,可以同时提升系统的性能,不仅是单独提升相同处理器个数情况下的性能,同时还能够使得在一个程序的通讯与计算比降低,提高系统的可扩展性。

下面对于并行计算现在最火热的一方面,就是对于这种高度并行的英雄程序,他可以外一些非常小的核,每个核的处理能力会比较弱,但是他可以做很多的核,在同一块芯片上,这种适应于可以高度并行的。它的存在的价值就是有这么一部分程序可以高度并行的,对于这部分程序来说,应用这种重核的技术,可以在更低功耗情况下达到更高的性能,内存带宽也比CPU高很多倍,这种协处理器是有相当的价值的。

我们在去年的时候我们发布了在重核处理器,我们演示的时候持续双精度浮点性能达到1T,只需要1片22nm协处理器,所占整个面积就是双倍宽度的尔处理器。同时最新的,在星期一发布的TOP500榜单中在第150位的这台机器。给大家一个直观的例子,100千瓦,118T这个水平,在中国来说跟中科院网络中心那台差不多,他那台系统大概也是110几T,但是他的功耗就是平常应用的功耗,大概是800千瓦左右,跑InfiniBand的时候他的功耗肯定还会上升,会超过一兆。我们现在采用这种融合协处理器系统,它的性能以及能耗都可以达到很高的水平。

刚才我已经提到,我们三十年来积攒了海量X86结构的程序,我们不能把这些宝贵的财富丢弃,所以我们在开发融合处理器的时候,有一点是最重要的指标,就是他与心里CPU编程,采用完全相同的软件工具,我们现在Intel出的所有然间都会同时支持多核与重核的架构,使用同样一套原代码,不需要很大的改变。同一个原代码,同一种软件这种好处,就是可以避免非常高昂的软件移植代价,这种软件移植代价是非常大的,我们客户经常说,一条不长的程序要花几个月的时间,从一种架构迁移到另一种架构。

刚才也讲到,为了达到更高性能的系统,我下一轮系统创新不仅仅带CPU上面,更重要一点是带互连技术方面,所以Intel这两年在互连技术方面,进行了大量的工作,今年Qlogic正好在春节休假的时候,我们收购了它,我们二季度也宣布收购了著名的克雷公司的互连架构,他的知识产权以及他的互连架构的技术,他的下一代互连完全是属于Intel的品牌。

同时我们在以太网交换机方面也收购了一家公司,在HPC网络互连方面,Intel拥有了一个完整的全面的解决方案的提供能力,而且他们这些产品将来与Intel当前计算领域的CPU方面,以及制造工艺领先的技术相结合之后,为下一代百万亿次这种水平的大规模机器研发提供了充足的动力。

刚才讲的这些都是硬件方面的解决方案。当然在系统中,除了硬件方面来说,软件也是非常非常重要的,只有很好的软件才能充分发挥出硬件的能力,Intel在针对并行计算编程有推出两套软件包,一个是Parallel 一个是Cluster。

除了软硬件的产品,Intel在高性能计算方面也有很多的优势,我们在美国有一套大的机型,他是为我们客户进行测试提供服务的大规模机型,因为有些客户他想知道将来他的应用程序会跑到什么样的程度,Intel提供大规模机型之后,用户可以非常方便的了解到他将来花这样的钱可以买到什么样的东西。同时Intel还提供了很多平台构建模块,比如像主板、网卡、以及SSD等等,除了在当前的产品方面,我们还有单芯片,万亿次计算先进的科技研发能力。

同时,我们经常说的最有价值的是人,我们Intel有专门的团队,他们对Intel在高性能计算领域都有多年的经验,不论在硬件方面还是在软件方面,有这样一批的工程师,他可以帮助用户进行高性能计算各个方面的咨询,为客户提供帮助。我的讲演就到这里,谢谢!

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