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新款Intel® Xeon®處理器E5產品系列 快速躋身成為名列Top500超級電腦之新技術

 2012-07-04

Intel針對內含Intel® Many Integrated Core架構產品  發表Intel® Xeon® Phi™品牌

 

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新款Intel® Xeon®處理器E5系列成為第39屆Top500超級電腦中最快速被採用的新技術,共有44部超級電腦系統內含新款Intel® Xeon® E5處理器系列,包括三部Petascale (每秒運算千萬億次)等級的系統。其中等級最高的德國超級電腦中心(Leibniz Supercomputing Centre,LRZ)「SuperMUC」,具有2.9 PetaFLOP (每秒千兆次浮點運算)的效能,使其成為歐陸最強大的超級電腦,同時也是所有採用x86架構中效能最強大的電腦。

 

Intel在Top500全球最強大超級電腦排行榜中持續領先,所有系統中有74%採用Intel架構,新進榜的系統則有77%的採用率。

 

未來所有內含Intel® Many Integrated Core (Intel® MIC)架構的產品都將使用Intel® Xeon® Phi™新品牌名稱,針對高效能運算(High Performance Computing,HPC)、企業、資料中心、以及工作站等市場。Intel® Xeon® Phi™產品系列的首項產品預計將於2012年底量產,第一部內含Intel® Xeon® Phi™協同處理器(coprocessor)的叢集系統(cluster)在Top500排行榜中名列第149。

 

Intel® Xeon®處理器E5-2600產品系列在超級電腦排行榜上達成新里程碑,Intel® Xeon®處理器E5-2600產品系列為最快速被採用的處理器技術,今日公佈的第39屆Top500超級電腦中,有44部系統採用新款處理器,包含3部Petascale (每秒運算千億萬次運算)等級的超級電腦。

 

德國超級電腦中心(Leibniz Supercomputing Centre,LRZ)的超級電腦「SuperMUC」,在Top500超級電腦中名列第四,具有2.9 PetaFLOP (每秒千兆次浮點運算)的效能,是歐陸最強大的超級電腦,也是內含Intel Xeon處理器E5系列的最大裝置。

 

在國際超級電腦大會(International Supercomputing Conference,ISC)中,Intel亦宣布未來內含Intel® Many Integrated Core (Intel® MIC架構)的產品將採用Intel® Xeon® Phi™品牌名稱。預計在2012年底問世的第一代Intel Xeon Phi產品系列(代號為「Knights Corner」的協同處理器),將強化現有的Intel Xeon處理器E5-2600/4600產品系列,並對高度平行運算帶來更進階的效能。第一代產品主要鎖定高效能運算(High Performance Computing,HPC),未來世代的Intel Xeon Phi產品還將進入企業資料中心與工作站等市場。

 

Intel副總裁暨資料中心與聯網系統事業群運算部門總經理Raj Hazra表示:「Intel Xeon處理器E5系列為高效能運算領域帶來可觀的效能提升,我們對於在Top500超級電腦排行榜中佔了44個席位,並且為產業帶來深遠的影響感到榮耀。隨著Intel Xeon Phi加入我們的產品陣容,科學家、工程師、以及IT專業人士將體驗到可觀的效能提升,協助他們克服從氣候變遷到風險管理等許多領域的挑戰。這也是Intel下一個在2018年達到Exascale (每秒百萬兆次運算)的目標,並創造獨特的技術領域,針對現今高度平行處理化的應用帶來前所未有的效能。」

 

首款Intel® Xeon® Phi™協同處理器將於今年問世

Intel針對Intel Xeon Phi產品系列的首款商業化產品,亦即先前代號為「Knights Corner」的協同處理器,宣布新的技術細節。除了針對高度平行化應用帶來突破性的效能外,透過Intel架構的廣為業界熟悉的編程模式、技巧、以及開發工具,更提升了Intel Xeon Phi協同處理器的易用性。善加運用平行處理的CPU程式碼,軟體廠商與IT部門就不必重新訓練開發人員去熟悉加速器的專利編程模式。

 

除了和x86編程模式相容外,Intel Xeon Phi協同處理器還將為各種應用帶來可行性,其中包括針對HPC最佳化的高度平行處理的分立運算節點,能獨立在主控端作業系統之外,執行自己的Linux作業系統。在建置其他以繪圖加速器為主之技術尚未支援的叢集解決方案時,這項功能可以帶來更多的彈性。  

 

結合Intel的創新22奈米3-D三閘極電晶體技術,Intel Xeon Phi協同處理器支援PCIe規格,系統可內含超過50個核心以及至少8GB的GDDR5記憶體。它還支援512b的SIMD,利用單一指令就能處理多個資料元素。Intel在去年進行單一Knight Corner協同處理器實機展示,在DGEMM量測指標中,測得超過1 TeraFLOP(每秒1兆次浮點運算)、雙倍精準度的實際處理效能,在2012年國際超級電腦會議上,再度展現每節點超過1 TeraFLOP的實際處理效能,但這次使用的是Linpack(Rmax值)1業界標準效能量測指標。兩相比照,在1997年的ASCII RED*超級電腦,內含9,000顆以上的Intel® Pentium®處理器才突破1 TeraFLOP的障礙。

 

雖然首波產品在2012下半年才會出貨,但Intel宣布首款內含Intel Xeon Phi協同處理器的開發款叢集系統已可運作,並在Top500排行榜中居第149名,提供118 TFLOP的效能。

 

Intel Xeon Phi 協同處理器獲得業界大力的支持,包括Bull、Cray、戴爾、惠普、IBM、Inspur、以及NEC在內的44家廠商承諾將這款處理器納入其系統藍圖中。

 

Cray公司高效能運算系統部門資深副總裁Peg Williams表示:「我們十分興奮地宣布,Cray下一代代號為『Cascade』的超級電腦將內含Intel Xeon Phi協同處理器,使得我們的客戶能推升研究與發現的極限。Cascade系統將會內含前所未有的先進、創新HPC技術。將這些技術與業界領先的Intel Xeon處理器和Intel Xeon Phi協同處理器結合,將會為世界各地的HPC中心帶來令人注目的系統。」

 

預計在2013年初啟用的首款Petascale級超級電腦結合了Intel Xeon處理器E5系列以及Intel Xeon Phi協同處理器,稱為「Stampede」超級電腦。Intel預估明年會出現更多Petascale等級的系統,它們會善加利用Intel Xeon Phi協同處理器的可編程性與效能效率。

 

追逐每秒百萬兆次運算的競賽帶動HPC市場的成長與投資

提供未來兩週的天氣預報,並維持和48小時預報相同的準確度,或是以不到1千美元的成本在12小時內完成人類基因定位(mapping),相較於現今得花2週時間與6萬美元成本的水準,這兩個例子反映了HPC未來須將以更高的運算性能來克服諸多挑戰。對效能永無止境的渴求,帶動過去5年HPC處理器出貨量的成長,Intel預測這波成長在未來5年將達到高於20%的複合年成長率。Intel預測2在2013年最強大超級電腦所內含的CPU數量,將較Intel在2011年伺服器處理器出貨量的1%還要多。

 

想要達到Exascale (每秒百萬兆次運算)的效能,必須在HPC的架構以及互連框架上推動創新。為了在2018年之前實現百萬兆次運算效能的承諾,Intel在各領域挹注可觀的投資,加速提升各方面的能力,藉以在未來達到此目標。近期併購Inifniband以及從QLogic和Cray公司收購互連技術,為Intel挹注重要的創新動力,讓公司克服許多瓶頸,協助推出未來Exascale等級的平台。