На дворе эпоха массивных параллельных вычислений — в этом нет сомнения. В этой области нередко ставятся своеобразные рекорды. Так, учёные из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (KAUST) уже смогли распараллелить процесс симуляции поведения жидкостей в ANSYS Fluent почти на 200 тысяч процессорных ядер Haswell-EP. Но их достижение далеко переплюнули космологи из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США), исследуя реликтовое излучение.

Машинный зал Cori

Этот феномен являет собой равномерно заполняющее вселенную тепловое излучение, возникшее почти сразу после Большого взрыва — всего через 379 тысяч лет. Изучая структуру этого излучения, можно многое узнать о секретах нашей вселенной, ранних стадиях её развития и многом другом. И, похоже, пришла пора по-настоящему мощных экспериментов в этой области. Мощных в плане вычислительных возможностей: исследователям удалось заставить работать пакет TOAST (Time Ordered Astrophysics Scalable Tools) на 658 784 процессорах Knights Landing (Xeon Phi).

Карта реликтового излучения неоднородна, что даёт массу информации исследователям

Это достижение было сделано на системе Cori, установленной в национальном научно-исследовательском вычислительном центре энергетики (NERSC). Конечно, ядра у Knights Landing попроще, нежели у Haswell-EP, да и рабочая задача совершенно иная, но, тем не менее, это новый рекорд параллельности в вычислениях, весьма существенно превышающий предыдущий. И это важная веха, поскольку, как считают исследователи, в течение ближайших 10 лет объём данных о реликтовом излучении увеличится в 1000 раз и для их обработки потребуются соответствующие вычислительные мощности.

Корпорация Intel объявила об отказе от коммерческого выпуска ускорителей Xeon Phi 7200 поколения Knights Landing в форм-факторе карт, мотивируя решение растущей популярностью процессоров KNL в форм-факторе LGA3647-1 и соответствующих платформ. Таким образом, карты NVIDIA Tesla P100/V100 становятся фактически эксклюзивными игроками на рынке ускорителей высокопроизводительных вычислений (high-performance computing, HPC).

Обсуждаемые ускорители Intel, это сопроцессоры Xeon Phi 7220A, 7220P и 7240P, которые обладают работающими на частоте 1,2–1,3 ГГц 68 ядрами общего назначения (способными исполнять 272 ветки кода одновременно) и экипированные 16 Гбайт MCDRAM. Данные карты были использованы для разработки программного обеспечения различными близкими партнерами Intel, но никогда не выпускались как коммерческие продукты (хотя TYAN была готова поддерживать сопроцессоры Intel Xeon Phi с шиной PCIe). Принимая это во внимание, в конце августа Intel прекратила производство и отгрузку указанных изделий Xeon Phi серии 7200 без инициирования длительной программы прекращения выпуска (end-of-life, EOL), которая позволила бы партнёрам приобрести дополнительные устройства. Судя по всему, это произошло потому, что никто из партнёров Intel никогда не приобретал сопроцессоры Xeon Phi 7200 в сколько-то заметных количествах. При этом, процессоры Xeon Phi 7200 поколения Knights Landing для гнезда LGA3647-1 поставляются и будут доступны в будущем.

Intel Xeon Phi 7200 поколения Knights Landing

Прежде чем Intel объявила о прекращении производства карт Xeon Phi 7220A, 7220P и 7240P, компания удалила упоминания о них со своего веб-сайта. Отвечая на вопрос о причинах, представитель Intel сказал, что производитель решил не предлагать данные изделия для «массового» рынка, но Xeon Phi остаются ключевым элементом семейства продуктов Intel.

Заявление Intel, размещенное на форуме, а не в пресс-релизе, гласит: «Intel постоянно оценивает рыночные перспективы для продуктов с целью предложить лучшие решения для задач своих клиентов. В рамках этого продолжающегося процесса, Intel решила не выпускать сопроцессоры Intel Xeon Phi 7200 (кодовое имя Knights Landing) на рынок. Учитывая быстрый рост использования процессоров Intel Xeon Phi 7200, Intel решила не разворачивать выпуск сопроцессоров Knights Landing для общего рынка. Процессоры Intel Xeon Phi остаются ключевым элементом нашего портфолио решений для клиентов».

Сопроцессоры Intel Xeon Phi с интерфейсом PCI Express

Корпорация Intel не указала точной причины нежелания выпускать карты-сопроцессоры Xeon Phi 7200 для массового рынка. На этот счёт можно строить лишь предположения. Вычислительная мощность сопроцессоров Xeon Phi 7220A, 7220P и 7240P немногим ниже 3 триллионов операций с плавающей запятой в секунду (TFLOPS, двойная точность, FP64), что ниже производительности процессоров Xeon Phi 7200 в форм-факторе LGA, которая составляет 3–3,4 TFLOPS. Из других особенностей процессоров Xeon Phi 7200 можно отметить собственные линии интерфейса PCI Express и возможность соединения с различной периферией. Поскольку гнездо LGA3647-1 не поддерживает многопроцессорных конфигураций, создание систем с несколькими процессорами Xeon Phi 7200 невозможно, а значит, для увеличения плотности вычислительных мощностей логичней использовать карты Xeon Phi. В этой связи отказ от выпуска PCIe-сопроцессоров Knights Landing выглядит странным.

Впрочем, если рассматривать карты Intel Xeon Phi в сравнении с прямыми конкурентами — ускорителями NVIDIA Tesla P100 и выходящими вскоре NVIDIA Tesla V100, — то сравнение будет не в пользу первых. Дело в том, что пиковая вычислительная производительность Tesla P100 поставляет 4–4,7 TFLOPS FP64, тогда как Tesla V100 увеличит этот показатель до 7 TFLOPS FP64. Таким образом, клиентам, которые заинтересованы в максимальной производительности и для которых неважна совместимость с x86, имеет смысл смотреть именно на современные NVIDIA Tesla.

Intel Xeon Phi 7200 поколения Knights Landing

По крайней мере, на данный момент Intel не хочет конкурировать с различными PCIe-ускорителями вычислений. Большой вопрос заключается в том, нужно ли это на самом деле, учитывая автономные возможности Xeon Phi и их характеристики производительности. Но это совершенно другой разговор.

О процессорах Intel Knights Landing, ведущих свою родословную от не слишком успешной линии ускорителей Xeon Phi мы писали довольно часто, но наконец-то можно сообщить о том, что кто-то, а именно, компания ASRock Rack начала предлагать системы на базе нового процессора. Новая платформа носит незамысловатое название TR-KNL и поставляется в обычном башенном корпусе с поддержкой плат SSI EEB и габаритами 200 × 560 × 430 мм. Назвать сервером эту платформу нельзя, на статус рабочей станции она тоже не тянет, скорее это основа для сборки системы на базе Knights Landing под определённые нужды пользователя.

Скорее, это заготовка, на базе которой можно создать всё, что требуется по проекту. В комплект поставки входит сам корпус, к слову, весьма неплохого качества с четырьмя открытыми отсеками формата 5,25″ и одним отсеком 3,5″; внутри имеется пять дисковых корзин с удобными салазками. В комплект поставки входит также блок питания мощностью 600 ватт. В корпусе установлена плата CRB-KNLMB с процессорным разъёмом LGA 3647, базирующаяся на чипсете C610. У новых процессоров шестиканальный контроллер памяти, потому и слотов DDR4 DIMM на плате тоже шесть.

Поддерживаются процессоры Knights Landing с количеством ядер вплоть до 72. Имеется пара слотов PCI Express 3.0 — PCIe x16 и PCIe x8. Первый, очевидно, будет занят графической картой, а второй пригодится для установки высокоскоростного контроллера дисковой подсистемы, из тех, что мы недавно описывали, например, Broadcom MegaRAID 9460-16i, способный совмещать поддержку накопителей SAS и NVMe, или накопитель Intel SSD 900P на базе памяти 3D XPoint. Сетевая подсистема представлена двухпортовым контроллером Intel i210, дополнительный порт обслуживается чипом RTL8211E и служит для удалённого управления системой, в качестве же контролера удалённого управления выступает давно всем привычный ASpeed AST2400.

Новая платформа Intel LGA3647 понемногу «осваивается» на рынке серверов. До выхода первых процессоров Xeon Skylake для 3647-контактного разъёма остаётся ещё немало времени (ориентировочный срок начала поставок — первое полугодие 2017 г.), а вот специализированные чипы Xeon Phi x200 (Knights Landing) и совместимые с ними материнские платы уже предлагаются корпоративным заказчикам.

Xeon Skylake (LGA3647) будут использовать тот же разъём, что и Xeon Phi x200

Журналистам ресурса ServeTheHome удалось раздобыть сервер LGA3647 на основе материнской платы производства компании Supermicro — скорее всего, K1SPE. Согласно спецификации, опубликованной на сайте supermicro.com, новинка поддерживает только процессоры Xeon Phi x200 и допускает установку максимум 192 Гбайт оперативной памяти RDIMM DDR4-2400 ECC с шестиканальным доступом. Внимание энтузиастов ServeTheHome привлёк огромный CPU-разъём, занимающий, с учётом креплений, около 12–13 см в длину.

Xeon D (Broadwell-DE) почти вчетверо меньше гнезда LGA3647

Как видно на приведённых в данной заметке фото, сборщик никак не сможет перепутать процессор LGA3647 с моделями для разъёмов с меньшим количеством контактов. И Xeon D (Broadwell-DE), и Xeon E5-2600 v4 (Broadwell-EP) выглядят «малышами» по сравнению с Socket P образца 2016 года. Упомянутые выше специализированные процессоры Xeon Phi x200 также впечатляют. Они содержат от 64 до 72 вычислительных ядер (правда, старшие модели 7290F и 7290 ещё не выпущены), до 36 Мбайт кеш-памяти второго уровня, 16 Гбайт набортной памяти MCDRAM с пропускной способностью от 400 Гбайт/с и работают на частотах от 1,3/1,5 до 1,5/1,7 ГГц.

Xeon E5 v4 (Broadwell-EP) тоже не заполнит собой огромный разъём

Серийные чипы Knights Landing характеризуются очень высоким TDP — от 215 до 260 Вт. Однако их охлаждение проблемой не является: небольшой на вид радиатор (см. ниже) будут продувать высокооборотистые вентиляторы серверных стоек. Прикручивать охладитель к плате необходимо осторожно, соблюдая правильную последовательность.

Охотников за инженерными семплами Xeon, в первую очередь, должны интересовать не Xeon Phi x200, а модели Xeon Skylake, в число которых, как мы знаем, входят процессоры с 4–28 ядрами. Новых подробностей о них пока нет, но увеличение количества вычислительных ядер с 24-х (Xeon E7-8890 v4) как минимум до 28-ми весьма обнадёживает.

Supermicro выпустила две системы на базе многоядерных процессоров Intel Xeon Phi x200: рабочую станцию для разработчиков и профессионалов SuperWorkstation 5038K-i, а также сервер SuperServer 5028TK-HTR. Обе платформы поддерживают до 384 Гбайт памяти DDR4 и базируются на хорошо известном наборе логики C612. Вследствие крайне высокого тепловыделения процессоров Knights Landing (кодовое название Xeon Phi x200), Supermicro пришлось использовать специально созданную необслуживаемую систему жидкостного охлаждения для рабочей станции.

Intel Knights Landing: особенности микросхемы

Intel официально выпустила многоядерную платформу Xeon Phi x200 в июне этого года, но при этом раскрыла все возможные подробности о Knights Landing еще в прошлом году на Supercomputing 2015. Intel Xeon Phi x200 в форм-факторе LGA имеют 72 вычислительных ядра (базируются на серьёзно модифицированной микроархитектуре Silvermont), работающих на частоте 1,5 ГГц, 36 Мбайт кеша второго уровня, шестиканальный контроллер памяти DDR4, 36 линий PCI Express 3.0 и 16 Гбайт высокопроизводительной памяти в упаковке процессора (MCDRAM). Многоядерные процессоры Intel Xeon Phi x200 в форм-факторе LGA3647 могут работать в качестве хоста и запускать операционные системы (включая Windows Server 2016), что является важным преимуществом по сравнению с предшественниками — сопроцессорами Xeon Phi в форм-факторе PCIe-карт, которым требовался отдельный CPU. Кроме того, наличие встроенного контроллера PCIe 3.0 позволяет подключать к Xeon Phi x200 дополнительные сопроцессоры (серии Xeon Phi) или ускорители (AMD FirePro или NVIDIA Tesla) чтобы максимизировать вычислительную мощность.

SuperServer 5028TK-HTR и SuperWorkstation 5038K-i

SuperServer 5028TK-HTR

Поскольку процессоры Intel Xeon Phi x200 предназначены в основном для высокопроизводительных вычислений (high-performance computing, HPC), большинство разработчиков коммерческих систем сосредотачивают свои усилия в первую очередь на сверхкомпактных платформах.

Одним из первых решений Supermicro на базе Xeon Phi x200 стала машина SuperServer 5028TK-HTR в форм-факторе 2U, которая включает в себя четыре системы на базе материнской платы K1SPi c поддержкой горячей замены. Каждая 5028TK-HTR экипируется 12 3,5-дюймовыми накопителями данных (HDD или SSD), а также 2000-Вт блоком питания с поддержкой избыточности (на случай поломки). Что касается K1SPi, то материнская плата несёт на себе один разъём P1, шесть слотов DDR4 (шесть каналов, до 384 Гбайт памяти), два низкопрофильных разъёма PCIe 3.0 x16, слот PCIe 3.0 x4, два порта Gigabit Ethernet (контроллер Intel i350), управление платформой Aspeed AST2400 BMC и т. д.

SuperServer 5028TK-HTR

Supermicro SuperServer 5028TK-HTR (и материнская плата K1SPi) поддерживают процессоры Intel Xeon Phi x200 с тепловыделением 250–260 Вт. Машины, которые будут поддерживать Knights Landing с оптико-волоконной коммуникационной технологией Omni-Path, будут анонсированы позже.

SuperWorkstation 5038K-i

Хотя сегмент HPC является очень важным рынком для таких продуктов как Xeon Phi, существует фракция пользователей подобных процессоров, которые используют их в рабочих станциях для финансового анализа, разведки нефти и газа, моделирования, а также для разработки суперкомпьютерных программ. Специально для таких клиентов (и по просьбе Intel) Supermicro cоздала свою ​​рабочую станцию SuperWorkstation 5038K-i (на основе материнской платы K1SPE). Данная машина представляет собой полностью автономное устройство и продается в комплекте с CPU, DRAM, накопителями, блоком питания и системой охлаждения.

Корпус SuperWorkstation 5038K-i может вместить в себя два 5,25-дюймовых оптических привода (или другие устройства в таком форм-факторе), шесть 3,5-дюймовых накопителей и четыре 2,5-дюймовых SSD или HDD. Шасси экипирована 750-Вт блоком питания производства Seasonic, несколькими вентиляторами и специально-разработанной замкнутой системой жидкостного охлаждения с двумя 120-мм вентиляторами.

SuperWorkstation 5038K-i

Материнская плата K1SPE имеет один разъём P1 (c восьми фазовым VRM), шесть слотов DDR4, два разъёма PCIe 3.0 x16 и один PCIe 3.0 x4, 10 портов Serial ATA, два порта GbE (контроллер Intel i350), контроллер Aspeed AST2400 для графики и управления, USB 3.0 порты и т. д. Несмотря на то, что K1SPE использует обычный ATX форм-фактор (с ATX12V и EPS12V разъёмами питания), она не будет продаваться отдельно.

Доступность

Как SuperServer 5028TK-HTR, так и SuperWorkstation 5038K-i будут доступны в ближайшее время, но только в составе готовых систем. Поскольку их цены зависят от требований заказчика к конфигурации, от цен на конкретные модели процессоров Intel Xeon Phi x200 и от количества, то Supermicro не публикует даже приблизительную стоимость указанных систем. В компании говорят, что спрос на рабочие станции на базе Xeon Phi превзошёл ожидания, и клиентам придётся стоять в очереди на поставку. Как следствие, Supermicro увеличивает производство подобных систем.

Первые вычислительные ускорители Intel Xeon Phi ведут свою родословную от не увенчавшегося успехом проекта по созданию собственного дискретного графического ускорителя, но новейшие модели под кодовым названием Knights Landing больше напоминают традиционные ЦП с большим количеством ядер и выпускаются в корпусах типа LGA.

На мероприятии IDF 2016, проходящем в Сан-Франциско, где Intel и её партнёры демонстрируют новейшие решения и обсуждают планы на будущее, весьма интересный продукт продемонстрировала компания ASRock Rack, серверное подразделение ASRock. Она представила сервер высокой плотности на базе новых процессоров Xeon Phi Knights Landing — 2U4N-F/X200.

Система, имеющая общий стандартный корпус шириной 19″ и высотой 2U, включает в себя четыре вычислительных модуля, каждый из которых оснащён собственным 72-ядерным чипом Knights Landing X200, шестью модулями DDR4 DIMM, допускающими установку модулей RDIMM/LRDIMM с частотой 2400 или 2133 МГц, соответственно.

В состав каждого модуля входит также подсистема накопителей, которая может включать четыре накопителя в форм-факторе 2,5″ с интерфейсом SATA/SAS либо два накопителя SATA/SAS и два NVMe. Дополнительно имеются два слота PCIe 3.0 x2 и разъём M.2, а также пара контроллеров GbE Intel i350 и поддержка IPMI 2.0 с помощью чипа AST2400. Система обслуживается двойным блоком питания мощностью 1600 ватт, имеющим сертификацию 80 Plus PLATINUM.

Новые процессоры Xeon Phi используют новый процессорный разъём Intel P1, который ранее уже был продемонстрирован на мероприятии Supercomputing 15 в прошлом году. Другое его название, как обычно, исходит из числа контактов — LGA 3647. Intel пока подтверждает использование только этого разъёма для новых Xeon Phi; другие варианты не оглашаются, но мы знаем, что компания ведёт работы над версиями X200 с поддержкой высокоскоростной шины Omni-path.

LGA 3647 крупным планом. В правой части место под разъём Omni-path

На ранее опубликованных снимках такие Xeon Phi имеют выступ с контактами сбоку, но в ASRock Rack 2U4N-F/X200 используются обычные LGA 3647. Компания утверждает, что её платформа будет поддерживать чипы с Omni-path. Цены на новый 288-ядерный сервер не оглашены, заинтересованным в приобретении новинки компаниям следует обращаться в региональные отделения ASRock.

Новые рабочие станции, разработанные компанией Colfax, представляют весьма существенный интерес, поскольку для ускорения различных расчётов в них установлены не традиционные ускорители CUDA или OpenCL (NVIDIA Quadro и AMD FirePro, соответственно), а 72-ядерные сопроцессоры Intel Xeon Phi последнего поколения под кодовым названием Knights Landing, причём, используются они в качестве центральных процессоров и несут на борту 16 Гбайт интегрированной памяти MCDRAM. Поддерживается новейший набор инструкций AVX-512. Предварительный заказ можно оформлять уже сейчас, поставки самих станций начнутся позже, но будьте готовы к тому, что дешёвыми они не будут.

В частности, настольный вариант под названием Ninja Developer Platform Pedestal будет стоить от $4983. В базовой конфигурации имеются: SSD ёмкостью 240 Гбайт, жёсткий диск объёмом 4 Тбайт и 96 Гбайт оперативной памяти, обслуживаемые шестиканальным контроллером DDR4. А максимальная версия обойдётся в $7577 и получит пару высокопроизводительных твердотельных накопителей объёмом 1,6 Тбайт и пару жёстких дисков по 6 Тбайт. Станции этой модели имеют жидкостное охлаждение. Опции расширения включают в себя наличие слотов PCI Express 3.0: два полноценных x16 и одного x4. Базовая сетевая подсистема представлена двумя портами GbE, но, разумеется, при необходимости возможна установка и более скоростных сетевых интерфейсов. В комплекте поставляется лицензионное ПО для разработки Intel Parallel Studio XE Professional Edition.

Ещё дороже обойдётся стоечный вариант Ninja Developer Platform Rack — своеобразный четырёхлезвийный мини-суперкомпьютер в серверном корпусе. Начальная цена — $19703, в этой базовой конфигурации параметры лезвия те же, что и у настольного варианта. Продвинутый вариант с 3,2 Гбайт объёма, представленного SSD, обойдётся уже в $25581. Опции расширения здесь немного другие: помимо слота PCI Express 3.0 x16 возможно использование райзера с 20 линиями шины, причём, на каждый из четырёх узлов. Платформа разработки здесь уже Parallel Studio XE Cluster Edition. Новые системы Colfax работают под управлением операционной системы CentOS 7.2; пока неясно, будет ли поддерживаться среда Windows, но пока Intel не рекомендует использовать ОС Microsoft в 72-ядерной системе на базе Knights Landing. Назначение новых систем — разработка и тестирование приложений для будущих суперкомпьютеров на базе нового поколения Xeon Phi. Один из таких суперкомпьютеров по имени Cori в ближайшем будущем должен вступить в строй в Беркли, в национальном научно-исследовательском вычислительном центре энергетики (NERSC).

В ноябре прошлого года компания Intel официально представила новые ускорители вычислений — 14-нм 72-ядерные процессоры в линейке Xeon Phi, которые известны под кодовым именем Knights Landing. Мы не ошиблись, именно процессоры, хотя новинки можно также использовать в качестве ускорителей для решения специфических задач. Модели Xeon Phi поколения Knights Landing выпускаются не только в виде PCIe-карточек, но также в одиночном исполнении со своим собственным процессорным разъёмом и могут работать как обычные процессоры серверного назначения.

Основные факты о процессорах Knights Landing (Intel)

Массовое производство процессоров Knights Landing было перенесено на первый квартал 2016 года. «Эпидемия» переносов не миновала 14-нм Xeon Phi, как и их настольных и мобильных собратьев компании Intel — очень уж тяжело дался переход с 22 на 14-нм нормы производства. В настоящий момент компания Intel уже осуществляет товарные поставки процессоров линейки Knights Landing и, что замечательно, подготовила версии рабочих станций на моделях Xeon Phi, которые будут на ура восприняты разработчиками.

Настольная и стоечная системы «Ninja Developer Platform» на процессорах Knights Landing (Colfax)

На днях партнёр компании Intel — компания Colfax — начала принимать предварительные заявки на настольную систему «Ninja Developer Platform» на процессоре Knights Landing. Такая система с жидкостным охлаждением и младшим процессором Knights Landing обойдётся заказчику в $4 982. Двухюнитовая полка с четырьмя процессорами будет стоить уже $19 703. Но наибольший интерес, конечно, представляет компактный системный корпус — это фактически суперкомпьютер на столе, который позволит за сравнительно небольшие деньги познакомиться с возможностями новой вычислительной платформы компании Intel.

Процессор Knights Landing со стороны теплораспределительной крышки

В состав рабочей станции и стоечного блока 2U входит оперативная память, объём которой выбирает заказчик, и дисковая подсистема. Предустановленная на компьютеры операционная система — CentOS 7.2. В комплект поставки входят также программные инструменты и руководство пользователя, включая одногодичную лицензию на использование Intel Parallel Studio XE Professional Edition. Для компании Intel это первый опыт по широкому распространению полностью укомплектованных и готовых к работе систем класса суперкомпьютеров, хотя компания NVIDIA достаточно давно по подобной схеме распространяет продукцию класса Tesla.

Во второй половине текущего года начнётся развёртывание суперкомпьютерных систем с использованием ускорителей Intel Xeon Phi нового поколения — на базе 14-нм процессоров, известных нам под кодовым именем Knights Landing. Формально анонс Knights Landing состоялся летом прошлого года на конференции ISC 2014. Одними из первых решения с использованием Intel Knights Landing обещают появиться в виде суперсистемы Cori в центре National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC).

О близости коммерческого появления новинок свидетельствует публикация на сайте EE Times с демонстрацией «живой» фотографии Knights Landing. В то же время нельзя не отметить, что на одной площадке с процессором отсутствуют микросхемы памяти. На сборке мы видим только упакованный кристалл процессора Xeon Phi и восемь мест, отведённых под память Micron HMC (Hybrid Memory Cube). По словам источника, ссылающегося на Intel, компания Micron для установки на площадку с Knights Landing будет выпускать специальные версии микросхем HMC. Всего процессор будет поддерживать 16 Гбайт HMC. Внешняя память будет представлена стандартной памятью DDR4 объёмом до 384 Гбайт. Подобная двухуровневая обвязка позволяет организовать достаточно простой высокоскоростной обмен данными с процессором без каких-либо хитрых кеширующих механизмов.

Представленная выше иллюстрация, кстати, даёт возможность понять, как может выглядеть процессор AMD Fiji в 8-Гбайт версии с восемью микросхемами HBM на площадке.

Также источник сообщает (что официально пока никак не подтверждено), что в составе Knights Landing будет 72 вычислительных ядра. Использование подобного числа ядер и перевод вычислительных ядер Xeon Phi на микроархитектуру Intel Silvermont увеличит производительность новых моделей ускорителей Xeon Phi в три раза. По крайней мере, если говорить о вычислениях с двойной точностью: свыше 3 терафлопс. Это также в два раза производительнее, чем может показать ускоритель NVIDIA Tesla K40 (1,43 терафлопс DP). А ведь решения поколений Maxwell и Pascal будут во многом лишены поддержки вычислений с двойной точностью. Попросту говоря, на рынке суперкомпьютеров в ближайшие два года может не оказаться ускорителей, равных Intel Knights Landing. Остаётся надежда, что компания AMD представит свою версию серверных ускорителей с использованием новых GPU и памяти типа HBM.

Технология InfiniBand, обеспечивающая высокую скорость передачи данных с минимальными задержками, не слишком известна рядовому пользователю, но в мире кластеров и суперкомпьютеров она, без преувеличения, является основной средой. Современные реализации InfiniBand легко демонстрируют скорости до 300 Гбит/с (EDR), а в недалёком будущем, с внедрением стандарта HDR, производительность вырастет до 600 Гбит/с. И всё это при латентности порядка 0,5 микросекунды. Физически InfiniBand может использовать как традиционные медные кабеля, так и оптоволоконные.

Пример 100-гигабитного адаптера InfiniBand: простота реализации означает приемлемую стоимость

Тем не менее, корпорация Intel, похоже, решила объявить стандарту InfiniBand настоящую войну, противопоставив ей свою технологию межузловых соединений Omni-Path. Если верить имеющейся на данный момент информации, Omni-Path, работая на скорости 100 Гбит/c, имеет на 56 % более низкие задержки, нежели аналогичная реализация InfiniBand. Кроме того, Intel уже имеет в своём арсенале коммутационный процессор Omni-Path, способный обслуживать 48 портов, в то время, как текущее поколение коммуникаторов InfiniBand ограничено 36 портами на чип.

Преимущества Omni-Path по мнению Intel

Intel планирует активное продвижение оптической технологии Omni-Path на рынок суперкомпьютеров, и это наступление имеет шансы увенчаться успехом: во-первых, Omni-Path обладает обратной совместимостью с инфраструктурой Intel TrueScale, базирующейся на InfiniBand, а, во-вторых, о поддержке Omni-Path уже объявили такие профильные компании, как TE, Altair, Bright Computing, Ansys, ESI, E4, FlowScience, MSC Software, Icon, SUSE и RedHat. Новая среда разрабатывается с учётом поддержки новых ускорителей Xeon Phi под кодовым именем Knights Landing. Они появятся во второй половине следующего года и будут способны развивать мощность свыше 3 терафлопс. Первыми суперкомпьютерами, использующими Knights Landing, станут Лос-Аламосский Trinity и система Cori, заказанная министерством экономики США.

Говорить о капитуляции InfiniBand рано, если вообще имеет смысл: технология хорошо освоена и имеет развитую инфраструктуру. Кроме того, она тоже будет развиваться. Появятся коммутаторы с большим количеством портов, будут внедрены более высокие скорости передачи данных. Так что мы бы не рискнули поставить в этой гонке на скорую победу Intel. Война может оказаться довольно затяжной.