Intel объявила об усовершенствованиях процессоров Xeon для HPC и искусственного интеллекта (ИИ), а также о новых разработках в области памяти, программного обеспечения, систем хранения данных экзафлопсного уровня и сетевых технологий для высокопроизводительных вычислений.

Ранее в этом году Intel представила для рынка высокопроизводительных вычислений платформу Xeon Scalable 3-го поколения. Новейшие процессоры обеспечивают прирост производительности до 53% по сравнению с процессорами предыдущего поколения для широкого спектра задач в различных областях, включая естественные науки, финансовые услуги и производство.

Кроме того, процессоры Intel Xeon Scalable 3-го поколения обеспечивают большую производительность при выполнении ряда популярных рабочих нагрузок по сравнению с ближайшим конкурентом архитектуры x86. Так, например, процессор Xeon Scalable 8358 по сравнению с процессором AMD EPYC 7543 обеспечивает на 62% большую производительность в приложении NAMD для молекулярной динамики, на 57% в приложении LAMMPS для классической молекулярной динамики, на 68% в приложении RELION для структурных расчетов электронной криомикроскопии и на 37% при финансовых расчетах с применением биномиальной модели оценки опционов. Помимо этого, более чем в два раза быстрее выполняется моделирование методом Монте-Карло, что позволяет финансовым компаниям сократить время расчетов. Процессоры Xeon Scalable 8380 также превосходят процессоры AMD EPYC 7763 в ключевых задачах с применением ИИ, демонстрируя на 50% лучшую производительность в 20 распространенных тестах.

Различные рабочие нагрузки — такие как моделирование и симуляция (например, вычислительная гидродинамика, прогнозирование климата и погоды, квантовая хромодинамика), искусственный интеллект (в частности, глубокое обучение и исполнение обученных нейронных сетей), аналитика (такая как аналитика больших данных) и базы данных в памяти, хранение данных и другие способствуют научным открытиям человечества. Процессоры Intel Xeon Scalable следующего поколения с кодовым названием Sapphire Rapids будут оснащаться интегрированной памятью с высокой пропускной способностью (High Bandwidth Memory, HBM), которая обеспечит значительное повышение производительности приложений, критичных к скорости обмена данными и их объему между процессором и подсистемой памяти. Пользователи смогут разрабатывать приложения, которые будут использовать HBM как основную память или HBM совместно со стандартной памятью DDR5.

Платформа на базе Sapphire Rapids предоставляет особые возможности для ускорения высокопроизводительных вычислений, в том числе увеличенную пропускную способность операций ввода-вывода за счет применения шины PCI Express 5.0 (по сравнению с использованием шины PCI Express 4.0) и поддержку высокоскоростных соединений Compute Express Link (CXL) 1.1, улучшающих аспекты вычислений, передачи и хранения данных.

Помимо усовершенствований памяти и ввода-вывода, платформа Sapphire Rapids также оптимизирована для высокопроизводительных нагрузок и задач искусственного интеллекта благодаря новому встроенному механизму ускорения операций ИИ под названием Intel Advanced Matrix Extensions (AMX). Технология Intel AMX разработана для значительного повышения производительности в задачах глубокого машинного обучения и исполнения обученных нейронных сетей. Среди клиентов, уже работающих с Sapphire Rapids — компьютерный центр CINECA, Суперкомпьютерный центр Leibniz (LRZ) и Арагоннская национальная лаборатория, а также системные группы Crossroads в Национальной лаборатории Лос-Аламоса и Национальной лаборатории Сандия.

Ранее в этом году Intel представила свой графический процессор Xe-HPC с кодовым названием Ponte Vecchio, и сейчас он проходит этап системной валидации. Ponte Vecchio представляет собой решение на базе архитектуры Xe, оптимизированное для высокопроизводительных вычислений и задач ИИ. При его изготовлении будет использоваться технология Intel Foveros 3D, которая позволит интегрировать несколько различных модулей в едином корпусе, включая HBM и другие компоненты. Архитектура GPU включает вычислительные ресурсы, память и коммутирующую матрицу, которые соответствуют требованиям самых современных суперкомпьютеров в мире, таких как Aurora.

Решение Ponte Vecchio будет доступно в форм-факторе модуля ускорения OCP (OCP Accelerator Module, OAM) и подсистем на его основе, обеспечивая необходимые для приложений HPC возможности масштабирования.

На ISC 2021 компания Intel также анонсировала свое новое высокопроизводительное сетевое решение с поддержкой Ethernet (High Performance Networking with Ethernet, HPN), которое расширяет возможности технологии для небольших кластеров в сегменте HPC за счет использования стандартных адаптеров и контроллеров Intel Ethernet 800 Series, Ethernet-коммутаторов на базе программируемых матриц Intel Tofino P4 и программного обеспечения Intel Ethernet Fabric Suite. Решение HPN обеспечивает сравнимую с InfiniBand производительность приложений при меньших затратах за счет преимуществ простоты использования Ethernet.

Intel объявила о коммерческой поддержке DAOS (Distributed Application Object Storage) — программно-определяемой системы хранения объектов с открытым кодом, разработанной для оптимизации обмена данными между всеми архитектурами Intel для высокопроизводительных вычислений. Технология DAOS лежит в основе стека хранения Intel Exascale, ранее анонсированного Арагоннской национальной лабораторией, и уже используется клиентами Intel — такими как Суперкомпьютерный центр Leibniz и Объединённый институт ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне.

Поддержка DAOS доступна в виде предложения сопровождения L3, которое предоставляет партнерам законченное решение для хранения данных «под ключ» в сочетании с их услугами. Помимо стандартных предложений для дата-центров от Intel, первыми партнерами в этой новой коммерческой поддержке стали HPE, Lenovo, Supermicro, Brightskies, Croit, Nettrix, Quanta и RSC Group.