În cadrul International Supercomputing Conference (ISC), Kirk Skaugen (foto), Vice Președinte al Intel Corporation și General Manager al Data Center Group, a prezentat planurile companiei de a ajunge la performanța ExaFLOP/s până la sfârșitul acestui deceniu. O ExaFLOP/s este a 1018 - a operațiune a computerului pe secundă, de sute de ori mai rapidă decât operațiunile supercomputerelor din ziua de azi. Atingerea unor performanțe de nivelul exascale nu va cere numai eforturi din partea industriei și a guvernelor, dar și diferite abordări deja promovate de arhitectura Intel Many Integrated Core (Intel MIC) , potrivit lui Skaugen. Gestionarea volumului foarte mare de date postate pe Internet, găsirea de soluții pentru încălzirea globală, creșterea costurilor pentru accesul la resurse precum gazele naturale sau petrolul necesită resurse crescute de computing pe care numai supercomputerele performante le pot oferi.
"În timp ce procesoarele Intel Xeon sunt cea mai clară alegere a supercomputerelor din lista TOP500, Intel se axează pe computingul de mare performanță prin pregătirea industriei pentru o nouă etapă cu ajutorul arhitecturii Many Integrated Core. Intel este echipat cu tehnologii de producție unice, inovații arhitecturale noi și un mediu de programare software care ne va aduce mai aproape de exascale", a declarat Skaugen.
Pregăting terenul pentru performanță exaflop
Verificarea de fiecare dată a Legii lui Moore – dublarea la fiecare doi ani a densității tranzistorilor de pe un microprocesor pentru a crește performanța și funcționalitatea, concomitend cu scăderea costurilor - combinată cu un model de programare software eficient și inovator au fost menționate de Skaugen drept ingredientele cheie pentru trecerea pragului de la computingul de tip petascale la unul exascale. Creșterea performanței este însoțită și de o reducere semnificativă a energiei consumate.
Spre exemplu, cel mai rapid supercomputer din China din prezent, Tianhe-1A, folosește peste 1,6GW de energie pentru a atinge performanța de tip exascale – cantitate necesară pentru a alimenta 2 milioane de gospodării.
Pentru a rezolva aceste dificultăți, Intel și cercetătorii europeni au creat trei laboratoare în Europa ce au ca scop: crearea unei relații puternice de parteneriat în Europa; accesul la cercetările europene cu privire la computingul de performață crescută (HPC); creșterea capabilităților în știința de calcul, inginerie și computingului strategic. Unul dintre scopurile tehnice ale acestor laboratoare este de a se adresa problemei legate de eficiența energetică în trecerea către performanța de tip exascale.
Skaugen a mai declarat că există un potențial foarte mare pentru creșterea pieței de HPC. În timp ce supercomputerele din 1980 atingeau o performanță de tip GigaFLOP/s (miliarde de operațiuni pe secundă), echipamentele din prezent și-au mărit performanța de milioane de ori. În schimb a crescut cererea pentru procesoare destinate supercomputerelor. Până în 2013, Intel estimează că supercomputerele lumii din top 100 vor folosi un milion de procesoare. Până în 2015, numărul este așteptat să se dubleze și este estimat să atingă 8 milioane de unități până la sfârșitul acestui deceniu. Performanța sistemului numărul unu din TOP500 este estimat să atingă 100 PetaFLOP/s în 2015 și să treacă bariera de o ExaFLOP/s în 2018. Până la finele acestei decade, cel mai rapid sistem de pe glob este estimat să atingă o performanță de peste 4 ExaFLOP/s.
Arhitectura Intel MIC
Arhitectura Intel MIC este un produs suplimentar cheie, care include inclusiv procesoare Intel Xeon, și este așteptată să conducă industria în era computingului de tip exascale. Primul produs Intel MIC, cu nume de cod "Knights Corner" urmează să fie produs pe tehnologia pe 22nm a Intel, care conține tranzistorii 3-D Tri-Gate.
În cadrul ISC, Intel și câțiva parteneri, printre care Forschungszentrum Juelich, Leibniz Supercomputing Centre (LRZ), CERN și Korea Institute of Science and Technology Information (KISTI), au prezentat rezultatele de până acum ale platformei "Knights Ferry". Prezentările au arătat cum arhitectura Intel MIC oferă atât performanță cât și avantaje în programarea software.
"Modelul de programare al arhitecturii Intel MIC ne permite să scalăm rapid aplicațiile care funționează pe procesoarele Intel Xeon către platforma Knights Ferry", a declarat Prof. Arndt Bode de la Leibniz Supercomputing Centre. "Acest volum de muncă a fost inițial dezvoltat și optimizat pentru procesoarele Intel Xeon, dar datorită modelului familiar de programare am putut optimiza codul pentru arhitectura Intel MIC în câteva ore și am putut de asemenea atinge o performanță de peste 650 GFLOPS", a completat Bode.
Intel a mai prezentat platforme de servere și stații de lucru ale SGI, Dell, HP, IBM, Colfax și Supermicro, toate lucrând cu Intel pentru a lansa produse bazate pe "Knights Corner."
Supercomputerele din TOP500
Cea de-a 37 ediție a listei TOP500, anunțată în cadrul ISC, a arătat că Intel continuă să fie un jucător în ceea ce privește computingul de înaltă performanță, cu 387 de sisteme care au procesoare Intel, reprezentând 77% din toată lista. Dintre toate noile echipamente incluse în 2011 în top, sistemele cu procesoare Intel reprezintă circa 90%. Mai bine de jumătate dintre acestea funcționează cu cea mai recentă gamă de procesoare Intel Xeon 5600, care este prezentă în peste 35% din toate sistemele din TOP500, de trei ori mai mult decât anul trecut.
Lista TOP500 a supercomputerelor este realizată de Hans Meuer de la University of Mannheim, Erich Strohmaier și Horst Simon de la National Energy Research Scientific Computing Center din cadrul U.S. Department of Energy, și Jack Dongarra de la University of Tennessee. Lista completă poate fi consultată la www.top500.org.
