Третье поколение Intel^® Xeon^® Scalable включает сразу два семейства процессоров под кодовыми именами Cooper Lake-SP и Ice Lake-SP. Но если первое создано для построения многосокетных систем и ориентировано, в первую очередь, на специфичные бизнес-задачи, то Ice Lake-SP ориентированы на массовые двухсокетные платформы и являются поистине универсальными решениями, охватывающими весь спектр возможных применений — от Edge до HPC.

Как уже рассказывалось в нашем обзоре, Xeon Ice Lake-SP в техническом отношении намного превосходят Xeon Scalable второго поколения (Cascade Lake-SP), хотя и уступают в ряде моментов конкурирующим EPYC Milan. Максимальное количество ядер в Ice Lake-SP выросло со 28 до 40, а благодаря новому техпроцессу возрос частотный потенциал: так, например, 32-ядерные Xeon Gold 6300 могут работать на частоте до 3,6 ГГц для всех ядер.

Все процессоры Ice Lake-SP получили по два блока обработки инструкций AVX-512, а их набор был в очередной раз дополнен: новые расширения призваны оптимизировать работу с базами данных, (де-)компрессией, и шифрованием. Сохранена поддержка расширений Intel^® DL Boost для задач ИИ. Также переработана схема управления питанием и частотами, так что Ice Lake-SP могут претендовать на звание лидера и в плане времени отклика при изменении нагрузки.

Новые процессоры получили восьмиканальный контроллер памяти DDR4-3200, который также поддерживает модули Intel^® Optane™ PMem 200 второго поколения. Это позволяет не только гибко сконфигурировать подсистему памяти, но и получить рекордные 6 Тбайт памяти на сокет, что на текущий момент недоступно никаким другим CPU. Наконец, новинки получили и полноценную поддержку PCI Express 4.0 — каждый Ice Lake-SP имеет 64 линии PCIe 4.0, что в типовых двухсокетных платформах даёт 128 линий для подключения самых современных ускорителей, накопителей, адаптеров и контроллеров.

Ассортимент Intel Xeon Ice Lake-SP довольно богат. В нём присутствуют модели процессоров, оптимизированные для достижения максимальной производительности на ядро, версии для облачных систем или обработки мультимедийной информации, варианты для сетевых приложений, а также модели, рассчитанные на предельно долгий срок эксплуатации или изначально предназначенные для использования жидкостного охлаждения.

Отдельно стоит отметить новые решения в области защиты данных. Так, появилась поддержка полного шифрования DRAM, а область применения защищённых анклавов вычислений SGX (технология Intel^® Software Guard Extensions) в новых процессорах существенно расширена — объём анклавов может достигать 512 Гбайт в некоторых моделях. Что в сочетании с технологией DL Boost позволяет, к примеру, работать с федеративным обучением ИИ-моделей.

Что не менее важно, Intel в составе платформы Ice Lake-SP предлагает заказчикам гибкие, модульные и конфигурируемые под задачу решения. Третье поколение Xeon Scalable не просто позволяет выбрать наиболее подходящий процессор, но и сконфигурировать подсистему памяти (с использованием или без использования Optane), дооснастить платформу SSD-накопителями и сетевыми контроллерами Intel, а также различными ускорителями на базе Habana, Xe или FPGA.

Эта гибкость Ice Lake-SP не прошла незамеченной мимо крупных игроков на рынке HPC и серверного оборудования: так, российский HPC-разработчик, компания РСК, уже использует новую платформу Intel в своих суперкомпьютерных решениях «РСК Торнадо», что позволило поднять их производительность почти на 40% в пересчёте на стойку.

Новинка уже опробована многими российскими научными организациями: например, при моделировании астрофизических объектов с экстремальным энерговыделением ФТИ им. А.Ф. Иоффе сообщил о 76% приросте производительности, а учёные из ОИЯИ заявили о двукратном росте скорости обработки данных, полученных с Большого Адронного Коллайдера.

А поддержка AVX-512 способна дать ещё больше: к примеру, исследователи ИВМиМГ СО РАН при моделировании процессов звездообразования с помощью нового кода автовекторизации для AVX-512 добились 16-кратного прироста быстродействия в сравнении с классическими ядрами без поддержки 512-бит векторных расширений!

Надо ли говорить, насколько важна информационная безопасность при разработке алгоритмов машинного обучения, призванных управлять критическими процессами? Российский разработчик систем машинного интеллекта, компания oneFactor, уже объявила об испытании новых ИИ-алгоритмов на новой платформе Intel. Поддержка объёмных анклавов SGX обеспечила аппаратную защищённость обучения моделей, поскольку исполняется оно исключительно в пределах такого анклава.

Компания сообщает, что новая платформа Intel Xeon Scalable позволила повысить качество выявления мошенничества на 20-30%. С помощью Ice Lake-SP и алгоритмов oneFactor банковские системы смогут лучше противостоять всем видам мошенничества, от «телефонного» до попыток несанкционированного получения данных при оформлении кредитных заявок.

Эту же особенность новой платформы отмечает и Aggregion, разработчик децентрализованных доверенных систем, которые могут использоваться совместно дружественными компаниями. Любое партнёрство подразумевает обмен данными, и эти данные часто имеют конфиденциальный характер. На старых версиях платформ Xeon доверенность можно было гарантировать лишь для самых небольших объемов данных, что, очевидно, не соответствует реалиям сегодняшнего дня. Но SGX-анклавы в новых CPU избавлены от этого недостатка и очень хорошо подходят для развёртывания ПО Aggregion.

Другая российская компания, GridGain, специализирующаяся на корпоративных решениях класса in-memory, воспользовалась иными преимуществами Ice Lake-SP — её гибкой подсистемой памяти с поддержкой модулей Optane PMem 200. Известно, что сами по себе модули DCPMM не столь быстры, как обычная DRAM, но намного дешевле. В ряде задач такие гибридные системы практически не уступают чистым DRAM-системам и при этом могут предоставить существенно больший объём для данных, либо будут дешевле при равных объёмах.

Вкупе с поддержкой Intel^® AVX-512 это позволило GridGain создать первую в отрасли вычислительную платформу класса in-memory с уникальными характеристиками. Optane PMem 200 отлично подходят для задач машинной аналитики: был достигнут десятикратный прирост в сравнении с обычным хранением данных на SSD Intel DC 4510, а в сочетании с оптимизацией решений GridGain под AVX-512 производительность можно будет поднять ещё на порядок.

В схожем направлении работает компания Memhive. Ядро её решений in-memory составляет СУБД PostgreSQL, оптимизированная с учётом поддержки новых модулей Intel Optane PMem 200. Согласно приведённым данным, использование модулей Optane позволило в 10-15 раз повысить производительность на типовых сценариях OLTP и OLAP, обеспечить нулевую латентность за счёт отказа от традиционного кеширования и на 50% снизить стоимость владения. И, напомним, новые процессоры Xeon Scalable поддерживают расширения, ускоряющие работу с базами данных, так что следует ждать ещё большего выигрыша.

Компания ITV, создатель интеллектуального комплекса видеонаблюдения Axxon Next, также опробовала новую платформу Intel Xeon Scalable. Решения Intel активно использовались ITV и ранее, в частности, ускорители на базе Intel^® Movidius™ и программный инструментарий OpenVINO. Третье поколение Xeon Scalable, как более энергоэффективное и производительное, отлично подходит для развёртывания Axxon Next — согласно проведённым тестам, новая микроархитектура позволила на 16% повысить скорость работы нейросетевых алгоритмов обнаружения людей и автомобилей.

Последняя версия Axxon Next 4.5 поддерживает большую часть технологий, предлагаемых Intel, как на уровне сбора и анализа, так и на уровне представления данных. В последнем случае для декодирования видеопотоков используются ресурсы клиентской системы, в том числе Intel Quick Sync Video. Одно из главных новшеств в версии 4.5 — новая нейронная сеть, способная быстро и уверенно распознавать образы в большинстве стандартных ситуаций без проведения дополнительного обучения.

Отметила достоинства новой платформы и Mail.ru Group. Директор по развитию инфраструктуры Mail.ru Group сообщил, что платформа Ice Lake-SP на типичных для Mail.ru нагрузках демонстрирует в 1,5 раза более высокую производительность в сравнении с Xeon Scalable предыдущего поколения. А среди отечественных облачных провайдеров компания Selectel первой предложила клиентам выделенные серверы на базе Ice Lake-SP, причём сразу в нескольких вариантах.

Разумеется, не могли не представить свои решения на базе новой платформы такие гиганты, как Hewlett Packard Enterprise, Lenovo, Dell Technologies и Cisco, а также другие ключевые игроки серверного рынка. Но и российские разработчики не остались в стороне. Так, компания Тринити представила универсальный двухсокетный 2U-сервер E420R-M7, позволяющий гибко сконфигурировать подсистему памяти и хранения данных, а также установить быстрые 100GbE-адаптеры.

Ещё одна отечественная разработка, во многом уникальная — это двухсокетный OCP-сервер Delta Computers Butterfly, который не только предлагает очень гибки возможности по конфигурации системы, но и имеет BIOS/UEFI собственной разработки, а также фирменную прошивку BMC, зарегистрированную в Едином реестре российских программ.

Подробности о новых процессорах Intel Xeon Scalable третьего поколения и успешных историях их внедрения можно найти на сайте Intel.

Источник:

• intel.com