Intel Xeon Phi: új szereplő a HPC piacon

Az Intel speciális, hatalmas párhuzamos számítási teljesítményt kínáló gyorsítókártyája az AMD és az Nvidia megoldásai ellen száll harcba, igaz, több tekintetben is különbözik riválisaitól, méghozzá nagyon.

Intel Xeon Phi: új szereplő a HPC piacon

A tegnapi nap folyamán több érdekes bejelentésre is sor került: az AMD bemutatta legfrissebb, két GPU-val ellátott profi videokártyáját, az Nvidia pedig lerántotta a leplet Tesla K20-as sorozatú, általános célú gyorsítókártyáiról. A HPC szemgensbe persze nem csak az AMD és az Nvidia, hanem az Intel is szán némi újdonságot: utóbbi lerántotta a leplet Xeon Phi sorozatú megoldásairól, amelyekről korábban már írtunk, most viszont fény derül legfontosabb tulajdonságaikra is.

A Knights Corner alapú megoldások a Xeon Phi márkanevet viselik – ezek a speciális gyorsítókártyák a néhai Larrabee alapjaira épülnek. A Xeon Phi sorozatú újdonságok mögött nyolcévnyi kitartó mérnöki munka húzódik, de az erőfeszítések végre meghozták gyümölcseiket, méghozzá néhány új termék formájában. A friss, 22 nm-es 3D tranzisztor gyártástechnológiával készülő megoldások között az alábbiak foglalnak helyet.

Itt persze először tisztáznunk kell egy-két dolgot. A Xeon Phi SE10P és SE10X modellek képességek tekintetében megegyeznek a frissen bejelentett Xeon Phi 5110P-vel, igaz, nagyobb memória-sávszélességet és plusz egy aktív magot is tartalmaznak, valamint magasabb magórajelen is ketyegnek, mint az 5110P - ezzel magyarázható a magasabb TDP. Az „SE10”-esek az OEM partnerek számára készített speciális megoldások, amelyek lehetőséget biztosítanak a különböző gyártók számára, hogy mielőbb Xeon Phi alapú konfigurációkat építhessenek. Itt valószínűleg a számítógép-fürtökről is szó lehet. Érdekesség, hogy a friss Top500-as listában a hetedik helyen már találunk Xeon Phi alapú szuperszámítógép-fürtöt.

 

A Xeon Phi 3100-as sorozat tagjainak hivatalos bejelentésére még nem került sor – arra a következő év első feléig várni kell. Ennek fényében vannak még homályos részletek a sorozat várható tulajdonságaival kapcsolatban, ahogy az a fenti táblázatban is látható. Persze egy-két adat kikövetkeztethető – ilyen például a rendelkezésre álló magok száma. A 3100-as sorozat esetében tudható, hogy összesen 28,5 MB-nyi gyorsítótár áll rendelkezésre, ami magonként 512 KB-nyi gyorsítótárral számolva 57 aktív mag jelenlétére enged következtetni. A memória mérete és sávszélessége 384 bites adatsínt sejtet, a nagy TDP pedig magas órajelet.

Ezek után foglalkozzunk a hivatalosan is bejelentett Xeon Phi 5110P-vel. A termék kétféle változatban érkezik: ventilátorral, illetve passzív hűtéssel. A passzív, kifejezetten szerverekbe szánt kiadás az Nvidia Tesla K20X-hez hasonlóan nem alkalmaz majd ventilátort, a munkaállomásokba szánt változaton azonban lesz légkeverő. Az Intel újdonsága alacsonyabb dupla pontosságú számítási teljesítményt kínál, mint az Nvidia megoldása, utóbbi 1,31 TFLOP/s-os értékkel büszkélkedik.

Persze az Intel nem győzi hangsúlyozni, hogy a termékek ilyen formájú direkt összehasonlítása nem helyes, hiszen a Xeon Phi az Nvidia gyorsítókártyájával ellentétben nem GPU, hanem CPU módjára üzemel. Annak ellenére, hogy a Tesla K20X és a Xeon Phi 5110Pis Xeon, illetve Opteron processzorokat felvonultató konfigurációkba illeszkedik, méghozzá bővítőkártya formájában, mégis komoly különbség van köztük.

A Xeon Phi egy saját, Linux alapokon nyugvó operációs rendszert futtat, így különálló node formájában foglal helyet a számítógép-fürtben. Minden egyes Xeon Phi kártya saját IP címet kaphat és egyidejűleg több feladatot is elláthat, sőt, hálózati kapcsolaton keresztül természetesen kommunikálhat a számítógép-fürt többi node-jával is. A Xeon Phi x86-os processzormagokkal rendelkezik, igaz, ezek a processzormagok párhuzamos feladatvégzésre lettek optimalizálva. További különbség, hogy a Xeon Phi számára nincs szükség külső CPU-ra program futtatásához, ugyanis ezt a szerepet egyik processzormagja hatékonyan el tudja látni. A termékre ugyanúgy lehet programokat írni, mint bármilyen más x86-os processzorra, igaz, az optimális teljesítmény érdekében mindenképpen úgy kell megírni a kódot, hogy az jól párhuzamosítható legyen – ehhez természetesen hatékony eszközök is rendelkezésre állnak.

A Xeon Phi 5110P gyorsítótár hierarchia tekintetében is különbözik napjaink grafikus processzoraitól. A Xeon Phi esetében a rendelkezésre álló gyorsítótár esetében hardver alapon biztosítja a rendszer a koherenciát, vagyis azt, hogy az egyes magok a másik gyorsítótár-részét ne zavarják. A gyorsítótárban minden mag számára rendelkezésre áll 512 KB-nyi saját terület.

A jól párhuzamosított kódok a Xeon E5-ös processzorokhoz képest gyorsabban futnak Xeon Phi-n: két darab Xeon E5-2670 processzorra támaszkodó rendszer esetében a Xeon Phi átlagosan 2,2x-2,9x gyorsabb, mint az említett központi egységek, legalábbis az SGEMM, DGEMM, Linpack és Stream mérések ezt mutatják.

Egyes alkalmazásokban érdekes módon ennél jóval nagyobb gyorsulás is elérhető: a BlackScholes SP esetén például 10,75-ször gyorsabb a Xeon Phi, mint az átlagos Xeonok. Itt persze szerepet játszanak a Knight Corner GPU-khoz kapcsolódó gyökerei, azaz a speciális feldolgozó egységek.

Gyorsulás ide vagy oda, a Xeon Phi az Intel számára fontos, hiszen az általa kitaposott ösvényen a gyártó eljuthat a régóta emlegetett céljához, az exascale szintű számítási teljesítmény megvalósításához. A gyártó szerint egyébként már csak a HPC szegmens miatt is megérte piacra dobni az újdonságot, ugyanis a HPC szegmens rohamos tempóban növekszik, így hatalmas lehetőségeket tartogat..

A Xeon Phi 5110P szállítása az OEM partnerek számára már megkezdődött, a vásárlók azonban majd csak a következő év januárjának huszonnyolcadik napjától kezdve juthatnak hozzá a termékhez. A Xeon Phi 5110P 2649 dolláros áron kerül forgalomba. A 2013 első felében megjelenő Xeon Phi 3100 ezzel szemben már 2000 dollár alatti ajánlott végfelhasználói árral érkezik.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward