أعلنت شركة Intel عن تفاصيل جديدة حول الجيل القادم من معالجات Intel Xeon Phi، المسماة Knights Landing، التي تعد بتوسيع فعال ومهم من أجل منتجات الجيل الحالي. هذه تتطلب fabrics جديدا عالي السرعة الذي سيندمج على الحزمة وبعرض نطاق ترددي عالي، ومع ذاكرة الحزمة التي جمعت لها، فهي تعد بتسريع معدل الاكتشاف العلمي. fabrics والذاكرة الحالية متوفرة كمكونات منفصلة في السيرفرات والتي تحد من أداء وكثافة الحواسب الفائقة.

تقنية الربط البيني الجديدة، التي تسمى Intel Omni Scale Fabric، مصممة كي تلبي متطلبات الأجيال القادمة من الحوسبة عالية الأداء (HPC). الـ Intel Omni Scale Fabric ستدمج في الجيل القادم من معالجات Intel Xeon Phi فضلا عن المعالجات المستقبلية Intel Xeon للغرض العام. هذا التكامل والاندماج إلى جانب معمارية HPC المحسنة للنسيج مصممة كي تعالج متطلبات الأداء، التدرج، الاعتماد، القوة والكثافة لنشر انظمة HPC المستقبلي الفعال. إنه مصمم كي يوازن السعر والأداء من أجل الفئة الابتدائية عبر نشره على نطاق واسع جدا.

Intel-Xeon-Phi-01

قال تشارليز وايستاشبريد، نائب الرئيس والمدير العام لقسم محطات العمل والـ HPC في شركة Intel " إن شركة Intel تعيد هندسة حجر كتلة الأساس لأنظمة الـ HPC بدمج تقنية Intel Omni Scale Fabric داخل معالجات Knights Landing، مما يشكل انعطافا هاما وفارق في صناعة الـ HPC. ستكون الـ Knights Landing المعالج متعددة النواة الفعلي الأول الذي يعالج تحديات أداء I/O والذاكرة اليوم. سيسمح للمبرمجين بالاستفادة من الكود الحالي وطرازات البرمجة القياسية لتحقيق مكاسب أداء كبيرة على مجموعة واسعة من التطبيقات. تصميم منصته، طراز البرمجة والأداء المتوازن يجعله الخطوة الأولى القابلة للاستمرار نحو سرعة exascale".

سيكون Knights Landing متوفرا كمعالج مستقل مركب مباشرة على سوكيت اللوحة الأم إضافة لخيار بطاقة مستندة على PCIe. خيار السوكيت يزيل تعقيدات البرمجة واختناقات عرض النطاق الترددي لتنقل البيانات عبر الـ PCIe، والشائعة في حلول مسرع المعالج الرسومي. سيضم الـ Knights Landing عرض نطاق ترددي عالي بـ16GB المصمم بالتعاون مع Micron ليقدم عرض نطاق ترددي أفضل بخمس مرات مقارنة مع ذاكرة DDR4، كفاءة طاقة أفضل بخمس مرات كثافة أفضل بثلاث مرات عن الذاكرة الحالية المستندة على GDDR. أثناء مقارنته مع تقنية Intel Omni Scale Fabric المدمجة، فإن حل الذاكرة الجديد سيسمح لمعالج Knights Landing بأن يركب على كتلة بنية حوسبة مستقلة، مما يوفر المساحة والطاقة بتقليل عدد المكونات.

Intel-Xeon-Phi-02

مشغل بواسطة أكثر من 60 نواة مستندة على معمارية Silvermont المعززة لـ HPC، فإنه يتوقع لـ Knights Landing أن يقدم أكثر من 3TFLOPS من أداء الدقة المضاعفة وأداء أحادي التشعب بثلاث مرات مقارنة مع الجيل الحالي. كمعالج سيرفر مستقل، فإنه سيدعم ذاكرة نظام DDR4 مقارنة بالسعة وعرض النطاق الترددي للمنصات المستندة على معالج Intel Xeon، مما يتيح للتطبيقات التي تملك أثر ذاكرة أضخم بكثير. ستكون Knights Landing ثنائية التوافق مع معالجات Intel Xeon، مما يبسط عمل مطوري البرامج بإعادة استخدام ثروة الكود الحالي.

بالنسبة للعملاء الذين يفضلون المكونات المنفصلة ومسار تجديد سريع دون الحاجة لتجديد مكونات أنظمتهم، فإن كلا من Knights Landing ووحدات حكم Intel Omni Scale Fabric ستكون متوفرة على بطاقة منفصلة إضافية مستندة على الـ PCI. هناك توافق للتطبيق بين تقنية Intel Omni Scale Fabric المتوفرة حاليا وبين تقنية Intel Omni Scale Fabric المستقبلية، لذا يمكن للعملاء من الانتقال للتقنية  الجديدة دون تغير تطبيقاتهم.

من المقرر لمعالجات Knights Landing أن تشغل أنظمة HPC في النصف الثاني من عام 2015. على سبيل المثال، في شهر أبريل أعلن مركز الحوسبة العلمية الوطني لأبحاث الطاقة (NERSC) عن تركيب انظمة HPC في 2016، والذي يخدم أكثر من 5000 مستخدم وأكثر من 700 مشروع علمي على نطاق واسع جدا.

Intel-Xeon-Phi-03

قال الدكتور سوديب دوسانجه، مدير قسم مختبر لورانس بيركلي الوطني " نحن متشوقون حول شراكتنا مع Cray و Intel لتطوير الحاسوب الفائق القادم 'Cori لـ NERSC. سيضم 'Cori مايزيد عن 9300 معالج Knights Landing وسيخدم بسرعة متزايدة تصل إلى exascale من أجل مستخدمينا عبر طراز برمجة قابل للوصول. تعليماتنا البرمجية، المحدودة غالبا بعرض النطاق الترددي للذاكرة، سيستفيد أيضا بشكل كبير من السرعة العالية لـ Knights Landing على ذاكرة الحزمة. نتطلع لتمكين علم جديد لايمكن حدوثه على الحواسب الفائقة اليوم". 

تقنية Intel Omni Scale fabric مبنية على مزيج من الاختراعات المسجلة المعززة من Cray و QLogic، ومن الابتكارات الداخلية لشركة Intel ايضا. الجيل الحالي من معالجات Intel Xeon و Intel Xeon Phi تشغل النظام الأعلى تصنيفا وهو "Milky Way 2" في الصين الذي يحقق 35PFLOPS. المعالجات المساعدة Intel Xeon Phi متوفرة أيضا في أكثر من 200 تصميم OEM في جميع أنحاء العالم.

الأنظمة المستندة على Intel تعتبر بنسبة 85% من كل الحواسب الفائقة في الإصدار الـ43 للائحة TOP500 المعلن عنها وبنسبة 97% من كل الإصدارات الجديدة. خلال 18 شهر بعد تقديم منتجات معمارية تعدد النواة الأولى لشركة Intel، فإن الأنظمة المستندة على المعالجات المساعدة سوف تعتبر بنسبة 18% من الأداء الإجمالي لكل الحواسب الفائقة لـ TOP500. لائحة الـ TOP500 الكاملة متوفرة في موقع www.top500.org. للمساعدة في تحسين التطبيقات للمعالجات متعددة النواة، فقد أنشئت شركة Intel أكثر من 30 مركز حوسبة موازية (Intel (IPCC بالتعاون مع الجامعات ومعاهد الأبحاث حول العالم لمزيد من الدعم.