Intel ha annunciato nuovi dettagli sui processori Xeon Phi di prossima generazione, nome in codice “Knights Landing”, sviluppato per potenziare sistemi noti come “HPC” (High Performance Computing). Questi comprendono un nuovo fabric ad alta velocità che sarà integrato on-package e una memoria ad ampia larghezza di banda, caratteriche che, nell’insieme consentiranno, secondo il produttore di accelerare funzioni usate nell’ambito della scoperta scientifica.
Le attuali versioni di memorie e fabric sono disponibili sotto forma di componenti dedicate nei server, limitando le prestazioni e la densità dei supercomputer. Una nuova tecnologia interconnessa, denominata Omni Scale Fabric, è progettata per rispondere ai requisiti dell’HPC del futuro e verrà integrata nei processori Xeon Phi di prossima generazione, oltre che nei futuri processori generici Xeon. Questa integrazione, insieme all’architettura del fabric ottimizzata per l’HPC, soddisfa secondo la casa di Santa Clara “i requisiti di prestazioni, scalabilità, affidabilità, energia e densità delle future implementazioni HPC”, oltre ad offrire “un miglior equilibrio tra prezzo e prestazioni a partire dai sistemi di fascia entry level fino alle implementazioni su vasta scala”.
Knights Landing sarà disponile come processore standalone montato direttamente nel socket della scheda madre in aggiunta all’opzione di scheda basata su PCIe. L’opzione su socket rimuove le complessità della programmazione e i colli di bottiglia della larghezza di banda per i trasferimenti di dati tramite PCIe, comuni nelle soluzioni di GPU e acceleratori. Intel ha inoltre riportato che, al momento del lancio, Knights Landing includerà fino a 16 GB di memoria on-package ad ampia larghezza di banda. Progettata in collaborazione con Micron, questa nuova memoria offre secondo le due aziende una larghezza di banda cinque volte superiore rispetto alla memoria DDR4, un’efficienza energetica cinque volte maggiore e una densità tre volte più elevata rispetto all’attuale memoria basata su GDDR. In combinazione con il fabric Intel Omni Scale integrato, la memoria consentirà di installare Knights Landing come elemento di elaborazione di base indipendente, con un risparmio di spazio ed energia grazie alla riduzione del numero di componenti.
Potenziato da oltre 60 core basati su architettura Silvermont modificata per HPC, Knights Landing offre più di 3 TFLOPS a doppia precisione, oltre a prestazioni single-threaded tre volte superiori rispetto all’attuale generazione. Come processore standalone per server, Knights Landing supporterà memorie DDR4 con capacità e larghezza di banda paragonabili a quelle delle piattaforme basate su processori Xeon, supportando applicazioni con footprint di memoria molto più ampio. Knights Landing sarà compatibile a livello binario con i processori Xeon, consentendo agli sviluppatori di di riutilizzare il codice esistente.
Questo tipo di processori sono utilizzati in vari ambiti scientifici. il National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) ha ad esempio pianificato un’installazione HPC per il 2016, per la gestione di più di 5.000 utenti e oltre 700 progetti scientifici su larga scala. Il progetto, nato in collaborazione con Intel e Cray, è ostituito da oltre 9.300 processori Knights Landing e servirà da trampolino di lancio per l’Exascale tramite un modello di programmazione accessibile.
L’attuale generazione di processori Xeon e di coprocessori Xeon Phi è installata nel sistema più potente del mondo, il “Milky Way 2” a 35 PFLOPS installato in Cina. Il coprocessore Intel Xeon Phi è usato centinaia di progetti in tutto il mondo. I sistemi basati su tecnologie Intel rappresentano l’85% di tutti i supercomputer della 43esima edizione dell’ultima lista TOP500 e il 97% di tutte le new entry. A distanza di soli 18 mesi dall’introduzione dei primi prodotti con architettura many-core, i sistemi basati sui coprocessori Xeon Phi rappresentano già il 18% delle prestazioni aggregate di tutti i supercomputer dell’elenco TOP500.
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