Intel tiết lộ nền tảng siêu máy tính thế hệ tiếp theo

Tại Hội nghị siêu điện toán Quốc tế lần thứ 11 (SC11) diễn ra tại Seattle (Mỹ), ngày 17/11, tập đoàn Intel đã tiết lộ nhiều chi tiết về nền tảng dựa trên bộ vi xử lý Intel Xeon thế hệ tiếp theo của công ty này và các nền tảng Intel đa nhân tích hợp (Intel MIC) được thiết kế cho điện toán hiệu suất cao (HPC)

Trong buổi nói chuyện ngắn tại hội nghị, ông Rajeeb Harza - Tổng Giám đốc Nhóm điện toán kỹ thuật, Trung tâm dữ liệu Intel và hệ thống kết nối - tuyên bố gia đình bộ vi xử lý E5 Intel Xeon là bộ vi xử lý máy chủ đầu tiên trên thế giới hỗ trợ tích hợp chuẩn PCI Express 3.0.

PCI Express 3.0 ước tính sẽ tăng gấp đôi băng thông kết nối so với chuẩn PCIe 2.0 trong khi tiêu hao ít năng lượng hơn và cho mật độ vận hành máy chủ cao hơn. Các trình quản lý cấu trúc mới tận dụng chuẩn PCI Express 3.0 cho phép chia tỷ lệ hiệu suất và truyền tải dữ liệu hiệu quả hơn với nhiều nút hơn trong các siêu máy tính hiệu suất cao.

Các đánh giá hiệu suất trước đó tiết lộ rằng Intel Xeon E5 cho hiệu năng FLOPS (lượng phép toán xử lý trong một giây) thô gấp 2,1 lần và cho hiệu năng khi dùng điện toán hiệu suất cao HPC hơn 70% so với các bộ vi xử lý Intel Xeon 5600 thế hệ trước khi chạy cùng một khối lượng công việc.

Ông Harza cho biết: “Sự đón nhận của khách hàng đối với bộ vi xử lý Intel Xeon E5 đã vượt xa mong đợi của chúng tôi và đang giúp nó leo lên vị trí tốp 500 với tốc độ nhanh nhất trong lịch sử các bộ vi xử lý của Intel. Thu thập, phân tích và chia sẻ khối lượng lớn thông tin là điều tối quan trọng trong các hoạt động khoa học hiện đại, đòi hỏi hiệu năng xử lý ở một cấp độ khác và kỹ thuật được thiết kế chuẩn xác dành riêng cho mục đích này.”

Các bộ vi xử lý Intel Xeon E5 lọt vào tốp 500 trong năm kỷ niệm 40 năm ngày ra mắt bộ vi xử lý đầu tiên của thế giới (Intel 4004) và kỷ niệm 10 năm thương hiệu Intel Xeon ra đời. So với lúc giới thiệu Intel Xeon vào năm 2001, Intel ước tính rằng hiệu năng của bộ vi xử lý Xeon đã tăng hơn 130 lần.

Hai tháng sau khi được chuyển tới các trung tâm siêu máy tính đầu tiên, bộ vi xử lý Intel Xeon E5 hiện có mặt trong 10 hệ thống của TOP 500. Hiện tại có hơn 20.000 bộ vi xử lý này đang hoạt động và cung cấp hiệu năng tích lũy tối đa lên đến hơn 3.4 PFLOPS.

Cũng tại SC11, Intel đã trình diễn những lợi ích mà kiến trúc đa nhân tích hợp của Intel đem đến cho các lĩnh vực lập mô hình thời tiết, chụp cắt lớp, gấp cuộn protein và mô phỏng vật liệu cao cấp.

Lần trình diễn bộ đồng xử lý Intel MIC “Knights Corner” đầu tiên đã chứng tỏ kiến trúc của Intel có khả năng tăng lượng phép toán xử lý lên 1TFLOPS với độ chính xác gấp đôi (đo bởi DGEMM). Đây là lần đầu tiên một bộ vi xử lý đơn đạt đến hiệu năng như vậy.

“Năm 1997, Intel lần đầu tiên trình làng siêu máy tính Teraflop sử dụng 9,680 bộ vi xử lý Intel Pentium Pro, được sử dụng trong hệ thống “ASCI RED” của phòng thí nghiệm Sandia,” ông Harza nói. “Việc giờ đây chỉ cần một con chip trên nền tảng Intel MIC để cho hiệu năng tương đương có thể coi là một bước ngoặt trong lịch sử HPC.”

“Knights Corner”, sản phẩm thương mại sử dụng kiến trúc Intel MIC đầu tiên sẽ được sản xuất theo quy trình bóng bán dẫn 3D 22nm và sẽ chứa hơn 50 nhân. Các sản phẩm Intel MIC sẽ cung cấp cả hiệu năng cao của một kiến trúc được thiết kế đặc biệt để chạy nhiều tác vụ cùng một lúc và cả khả năng tương thích với các công cụ và chương trình x86 hiện hành.

Ông Hazra khẳng định bộ đồng xử lý “Knights Corner” rất độc đáo. Khác với các bộ gia tốc truyền thống, người dùng có thể truy cập và lập trình nó như một nút điện toán HPC đầy đủ chức năng và chạy ứng dụng như thể nó là một máy tính chạy hệ điều hành Linux* độc lập với hệ điều hành chủ.

Một lợi ích của kiến trúc MIC là khả năng chạy các ứng dụng sẵn có mà không cần chuyển mã sang môi trường lập trình mới. Điều này cho phép các nhà khoa học sử dụng đồng thời cả CPU và hiệu năng của bộ đồng xử lý với các ứng dụng x86 hiện có, giúp tiết kiệm đáng kể thời gian, chi phí và tài nguyên cần thiết để viết lại sang những ngôn ngữ riêng.