內(nèi)置 HBM 的 Sapphire Rapids 提高了性能標(biāo)準(zhǔn)；英特爾的 GPU、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)功能增強(qiáng)了 HPC 工具箱。

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最新的第三代英特爾 至強(qiáng) 可擴(kuò)展處理器將為下一代超級(jí)計(jì)算機(jī)和高性能計(jì)算系統(tǒng)提供動(dòng)力。

下一代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器（代號(hào)“Sapphire Rapids”）將集成高帶寬內(nèi)存（HBM）。

英特爾基于X e -HPC 的 Ponte Vecchio GPU 已啟動(dòng)，正在進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)證，并將包括 OAM 外形和子系統(tǒng)。

英特爾宣布推出帶以太網(wǎng)的高性能網(wǎng)絡(luò) （HPN），將英特爾以太網(wǎng)擴(kuò)展到 HPC 應(yīng)用中。

英特爾引入了對(duì) DAOS（分布式應(yīng)用程序?qū)ο蟠鎯?chǔ)）的商業(yè)支持。

在 2021 年國(guó)際超級(jí)計(jì)算大會(huì) （ISC） 上，英特爾展示了該公司如何通過(guò)一系列技術(shù)披露、合作伙伴關(guān)系和客戶采用來(lái)擴(kuò)大其在高性能計(jì)算 （HPC） 領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。英特爾 處理器是全球超級(jí)計(jì)算機(jī)中部署最廣泛的計(jì)算架構(gòu)，支持全球醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)和科學(xué)突破。英特爾宣布了用于 HPC 和 AI 的 Xeon 處理器的進(jìn)步，以及用于一系列 HPC 用例的內(nèi)存、軟件、百億億級(jí)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的創(chuàng)新。

英特爾高性能計(jì)算副總裁兼總經(jīng)理 Trish Damkroger 說(shuō)：“為了最大限度地提高 HPC 性能，我們必須利用所有可用的計(jì)算機(jī)資源和技術(shù)進(jìn)步，英特爾是業(yè)界向百億級(jí)計(jì)算邁進(jìn)的推動(dòng)力，我們通過(guò) CPU、XPU、oneAPI 工具包、百億級(jí) DAOS 存儲(chǔ)和高速網(wǎng)絡(luò)所帶來(lái)的進(jìn)步正在推動(dòng)我們更接近實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)?！?/p>

提升 HPC 性能領(lǐng)先地位

今年早些時(shí)候，英特爾推出了第三代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器，擴(kuò)大了其在高性能計(jì)算領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。與上一代處理器相比，最新處理器在包括生命科學(xué)、金融服務(wù)和制造在內(nèi)的一系列 HPC 工作負(fù)載中提供高達(dá) 53% 的性能提升。

與其最接近的 x86 競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比，第三代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器可在一系列流行的 HPC 工作負(fù)載中提供更好的性能。例如，將 Xeon Scalable 8358 處理器與 AMD EPYC 7543 處理器進(jìn)行比較時(shí)，NAMD 的性能提高 62%，LAMMPS 的性能提高 57%，RELION 的性能提高 68%，Binomial Options 的性能提高 37%。

此外，蒙特卡羅模擬的運(yùn)行速度提高了兩倍以上，使金融公司能夠以一半的時(shí)間獲得定價(jià)結(jié)果。至強(qiáng)可擴(kuò)展 8380 處理器在關(guān)鍵 AI 工作負(fù)載上的性能也優(yōu)于 AMD EPYC 7763 處理器，在 20 個(gè)常見基準(zhǔn)測(cè)試中的性能提高了 50%。采用英特爾最新計(jì)算平臺(tái)的高性能計(jì)算實(shí)驗(yàn)室、超級(jí)計(jì)算中心、大學(xué)和原始設(shè)備制造商包括戴爾科技、HPE、韓國(guó)氣象局、聯(lián)想、馬克斯普朗克計(jì)算和數(shù)據(jù)設(shè)施（MPCDF）、甲骨文、大阪大學(xué)和東京大學(xué)。

在下一代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器中集成高帶寬內(nèi)存

工作負(fù)載，例如建模和模擬（例如，計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)、氣候和天氣預(yù)報(bào)、量子色動(dòng)力學(xué)）、人工智能（例如，深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練和推理）、分析（例如，大數(shù)據(jù)分析）、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)、存儲(chǔ)和其他人為人類的科學(xué)突破提供動(dòng)力。下一代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器（代號(hào)為“ Sapphire Rapids”）將提供集成高帶寬內(nèi)存（HBM），顯著提高內(nèi)存帶寬并顯著提升運(yùn)行內(nèi)存帶寬敏感型工作負(fù)載的 HPC 應(yīng)用程序的性能。用戶可以僅使用高帶寬內(nèi)存或結(jié)合 DDR5 來(lái)處理工作負(fù)載。

具有集成 HBM 的 Sapphire Rapids 處理器的客戶動(dòng)力強(qiáng)勁，早期領(lǐng)先將取得勝利，例如美國(guó)能源部在阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的 Aurora 超級(jí)計(jì)算機(jī)和洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的 Crossroads 超級(jí)計(jì)算機(jī)。

阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室計(jì)算、環(huán)境和生命科學(xué)副實(shí)驗(yàn)室主任里克史蒂文斯說(shuō)： “在百億億級(jí)獲得結(jié)果需要快速訪問(wèn)和處理大量數(shù)據(jù)?！?“將高帶寬內(nèi)存集成到英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器中將顯著提高 Aurora 的內(nèi)存帶寬，并使我們能夠利用人工智能和數(shù)據(jù)分析的力量來(lái)執(zhí)行高級(jí)模擬和 3D 建模。”

洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室武器物理副實(shí)驗(yàn)室主任 Charlie Nakhleh 說(shuō)：“洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的 Crossroads 超級(jí)計(jì)算機(jī)旨在推進(jìn)復(fù)雜物理系統(tǒng)的研究，以促進(jìn)科學(xué)和國(guó)家安全。英特爾的下一代至強(qiáng)處理器 Sapphire Rapids 與高帶寬內(nèi)存相結(jié)合，將顯著提高我們 Crossroads 系統(tǒng)中內(nèi)存密集型工作負(fù)載的性能。［Sapphire Rapids with HBM］ 產(chǎn)品可加速最復(fù)雜的物理和工程計(jì)算，使我們能夠完成全球安全、能源技術(shù)和經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力方面的主要研發(fā)職責(zé)。”

基于 Sapphire Rapids 的平臺(tái)將提供獨(dú)特的功能來(lái)加速 HPC，包括通過(guò) PCI express 5.0（與 PCI express 4.0 相比）和 Compute Express Link （CXL） 1.1 支持增加 I/O 帶寬，從而實(shí)現(xiàn)跨計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)。

除了內(nèi)存和 I/O 方面的改進(jìn)外，Sapphire Rapids 還針對(duì) HPC 和人工智能 （AI） 工作負(fù)載進(jìn)行了優(yōu)化，并具有稱為英特爾 高級(jí)矩陣擴(kuò)展 （AMX） 的全新內(nèi)置 AI 加速引擎。英特爾 AMX 旨在顯著提升深度學(xué)習(xí)推理和訓(xùn)練的性能。已經(jīng)與 Sapphire Rapids 合作的客戶包括 CINECA、萊布尼茨超級(jí)計(jì)算中心 （LRZ） 和阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，以及洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的 Crossroads 系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)。

英特爾 X e -HPC GPU （Ponte Vecchio） 開機(jī)

今年早些時(shí)候，英特爾為其基于X e -HPC 的 GPU（代號(hào)為“Ponte Vecchio”）提供動(dòng)力，并正在進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)證。Ponte Vecchio 是一款基于X e架構(gòu)的 GPU，針對(duì) HPC 和 AI 工作負(fù)載進(jìn)行了優(yōu)化。它將利用英特爾的 Foveros 3D 封裝技術(shù)在封裝內(nèi)集成多個(gè) IP，包括 HBM 內(nèi)存和其他知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

GPU 由計(jì)算、內(nèi)存和結(jié)構(gòu)構(gòu)成，可滿足世界上最先進(jìn)的超級(jí)計(jì)算機(jī)（如 Aurora）不斷發(fā)展的需求。Ponte Vecchio 將提供 OCP 加速器模塊 （OAM） 外形和子系統(tǒng)，為 HPC 應(yīng)用程序所需的縱向擴(kuò)展和橫向擴(kuò)展功能提供服務(wù)。

為 HPC 擴(kuò)展英特爾以太網(wǎng)

在 ISC 2021 上，英特爾還宣布了其全新的以太網(wǎng)高性能網(wǎng)絡(luò) （HPN） 解決方案，該解決方案通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)的英特爾以太網(wǎng) 800 系列網(wǎng)絡(luò)適配器和控制器以及基于英特爾 Tofino 的交換機(jī)，為 HPC 領(lǐng)域的小型集群擴(kuò)展了以太網(wǎng)技術(shù)功能 P4 可編程以太網(wǎng)交換機(jī) ASIC 和英特爾 以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)套件軟件。HPN 能夠以更低的成本實(shí)現(xiàn)與 InfiniBand 相當(dāng)?shù)膽?yīng)用程序性能，同時(shí)利用以太網(wǎng)提供的易用性。

DAOS 商業(yè)支持

英特爾正在引入對(duì) DAOS（分布式應(yīng)用程序?qū)ο蟠鎯?chǔ)）的商業(yè)支持，這是一種開源軟件定義的對(duì)象存儲(chǔ)，旨在優(yōu)化跨英特爾 HPC 架構(gòu)的數(shù)據(jù)交換。DAOS 是阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室先前宣布的英特爾 百億億級(jí)存儲(chǔ)堆棧的基礎(chǔ)，并被 LRZ 和 JINR（聯(lián)合核研究所）等英特爾客戶使用。

DAOS 現(xiàn)在作為 L3 支持產(chǎn)品提供給合作伙伴，這使合作伙伴能夠通過(guò)將其與其服務(wù)相結(jié)合來(lái)提供完整的存儲(chǔ)解決方案。除了英特爾自己的數(shù)據(jù)中心構(gòu)建模塊，這一新商業(yè)支持的早期合作伙伴還包括 HPE、聯(lián)想、Supermicro、Brightskies、Croit、Nettrix、廣達(dá)和 RSC Group。

有關(guān)英特爾參加 ISC 2021 的更多信息，包括演講和演示的完整列表，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)

https://hpcevents.intel.com

參考鏈接：

https://www.businesswire.com/news/home/20210628005138/en/New-Intel-XPU-Innovations-Target-HPC-and-AI

編輯：jq