選擇、開放性和規模為其關鍵所在。

 

高效能運算(HPC)代表著技術的巔峰,透過這些先進的機器,進而取得今日世界最為重要的發現。今天,我們正立足於新一代的HPC,該技術的擴展性和無所不在的特質,能夠改變我們全部人的生活。

最明顯的例子莫過於對抗COVID-19之役。從全球大流行之初,科學家和研究機構就透過這些位於實驗室或是雲端HPC即服務(HPC-as-a-service)的環境,使用先進的超級電腦進行監測、研究、治療,最終開發出治療SARS-CoV-2新型冠狀病毒的藥物。若非HPC技術的廣泛應用,這些就不可能以令人嘆為觀止的速度實現。

正當展開雙臂迎接exascale(百京,1018)級運算的同時,我們其實才剛剛開始而已。超級運算已協助科學發現,以及應對如氣候變遷和慢性病治療。在未來,其將協助我們解決尚未遇到、甚至是超乎想像的難題。

英特爾的目標是將HPC民主化,並提供「人人皆可使用的超級運算」。為達成此目標,我們必須擁抱所需的各項技術,以便提供數個量級的效能改進,轉換HPC的可及性,與重新思考該如何打造負責驅動這些系統的零件。我們的策略基礎建立在效能、開放性和規模上。

效能:從無所不在的運算架構開始

x86架構為當今HPC的主力,驅動著絕大多數的系統。這個龐大的基礎,讓開發者與客戶能夠觸及全球最大的生態系,以便支援和部署他們的HPC工作負載。x86架構更提供一致的世代間效能改善。

現今的Intel® Xeon®可擴充處理器世代,已被我們HPC生態系合作夥伴廣泛地採用,我們正在為下一世代的Xeon可擴充處理器-Sapphire Rapids增加新功能,該處理器也正向客戶提供樣品當中。這款新一代平台為HPC生態系提供多種新功能,例如首次封裝於內部的高頻寬記憶體-HBM2e,能夠汲取Sapphire Rapids多晶片塊(multi-tile)架構優勢。Sapphire Rapids同樣帶來強化後的效能、新款加速器、PCIe Gen 5,以及其它針對AI、資料分析和HPC工作負載……等令人興奮的最佳化功能。

HPC工作負載的演變十分快速。它們正逐漸變得更多元和更為客製化,需要混合使用異質架構。x86架構仍然是擴展工作負載的主力,倘若我們要提供數個量級的效能提升並朝向exascale時代前進,我們必須嚴正看待HPC工作負載,是如何在向量、矩陣和空間體系架構中運作,我們也必須確保這些架構能夠無縫地偕同工作。

英特爾已採行「整體工作負載」策略,從硬體和軟體兩方的觀點來看,特定工作負載加速器和圖形處理器(GPU)能夠與中央處理器(CPU)無縫工作。我們正透過下一世代Intel Xeon可擴充處理器和Xe HPC GPU(代號「Ponte Vecchio」)部署這項策略,將為美國阿貢國家研究所的Aurora超級電腦提供2 exaFLOPS*的效能。Ponte Vecchio擁有每節點和每插槽的最高運算效能,透過我們先進的封裝技術:EMIB和Foveros,封裝47個晶片塊。超過100項HPC應用正在Ponte Vecchio 上執行。我們也正在和夥伴與客戶合作,包含ATOS、Dell、HPE、Lenovo、Inspur、Quanta,在它們的最新超級電腦當中部署Ponte Vecchio。

透過開放性將HPC民主化

要真正地民主化HPC並為人人提供超級運算,仰賴一個開放、協作的方式。英特爾致力提供業界標準所支援的開放式平台,並促進廣泛合作。

英特爾的目標是推動標準,創造匯集業界並可建立其上的關鍵硬體平台。

因缺乏採納標準而受限的一個領域即為GPU程式設計。自從GPU進入HPC領域以來,業界面臨CPU和GPU工作負載相互分離的軟體堆疊挑戰。oneAPI程式設計模型試圖打破這些藩籬。

oneAPI是一款針對CPU、GPU和加速器架構(包含FPGA及其它),所推出的開放、統一且跨架構的程式設計模型,能夠為異質運算環境進行程式設計,具備單一的程式碼資料庫和軟體堆疊。如此開發者只需要為跨架構撰寫一次,客戶也不會被限制在單一供應商。

下個月,我們將會釋出自2020年12月oneAPI 2021以來,新增超過900項功能的Intel® oneAPI 2022開發工具包。即將發布的版本透過首次統一的C++∕SYCL∕Fortran編譯器和Data Parallel Python,為CPU和GPU加入跨架構開發功能。今天,我們也宣布另外2個oneAPI卓越中心,加入蓬勃發展中的全球領先研究和學術機構生態系,提供開源程式碼埠並拓展硬體支援、新技術、服務和課程,以便提升oneAPI生態系滲透率。

我們理解若要真正民主化HPC,尚有許多工作需要完成。我們今天所付出的努力,將在未來能夠無所不在地存取最新的HPC技術。

大規模生產製造:英特爾IDM 2.0策略

我們正以非常積極的速度向前進,並貫徹我們的IDM 2.0策略。對於HPC客戶而言,英特爾領先業界的製造能力和我們具領導力的封裝技術,設計最好的產品和使用最佳的IP,將可提供驅動新世代超級電腦所需的產品。

英特爾對於人人皆可使用超級運算的承諾堅定不移,並且我們正在投資以解決複雜問題所需的先進技術。讓我們一同期待,當超級運算時代來到之時,我們能夠取得什麼樣的成就。

Tags:

Comments are closed.