`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Андрей Зубинский

Новые Xeon Phi, рабочие станции, электроперманентные магниты?

+88
голосов

На конференции, посвящённой супервычислителям, в Новом Орлеане (буквально пару дней назад, 17 ноября), докладчики Intel представили фактически чёткий план развития очень интересного вычислителя Xeon Phi в ближайшем будущем. Всё это (и суперкомпьютеры, и Xeon Phi) вроде как узкоориентированное, не для широкой публики, но есть некоторые «но». Конечно, забавно узнать, что уже 17% всей суммарной вычислительной мощности суперкомпьютеров из TOP-500 «генерируется» подсистемами на основе Xeon Phi (и достигнут этот показатель всего за два года истории Phi), и, кроме «забавности», как будто  что-то ещё «выдавить» из таких сведений трудно. Можно, но трудно. Многое крайне интересное настолько очевидно, что даже неудобно об этом говорить, но придётся попробовать. Дальше попытаюсь сложить в нечто одно целое уже всем известные явления и предметы, сам знаю, что это будет выглядеть очень странно, так что заранее извиняюсь. Считайте это попыткой спасти довольно «унылую», но интересную тему, от стандартной «отписки» с перечислением достижений и технических показателей.

Итак, Xeon Phi. Де-факто «очень многопроцессорная машина на кристалле», каждый процессор которой намного сложнее ядра CUDA-архитектур GPU, но и много проще ядра полноценного Xeon. Каждое ядро Xeon Phi содержит распараллеленные скалярный и векторный вычислители (второй – ориентированный на 512-битовые SSE инструкции), общий для двух ядер двухуровневый кэш (по 32 KB для команд и данных и 512 KB второго уровня). Оба вычислителя имеют аппаратную поддержку четырёх потоков, при этом векторный обеспечивает одновременное выполнение до 32 операций с плавающей точкой (float) за машинный такт или 16 с данными типа double. Скалярный же вычислитель исполняет систему команд x86 со специфическими расширениями.

В общем, одно ядро Xeon Phi – это последовательный (in-order) 4-поточный x86 вычислитель и мощный векторный процессор. Таких ядер в Xeon Phi – 60.

Естественно, подсистемы памяти и межпроцессорного обмена соответствуют возможностям собственно вычислителей (даже не буду приводить цифр, они не существенны для всего последующего).

Вся Xeon Phi машина является в каком-то смысле самостоятельной (несмотря на статус сопроцессора, который присвоен доступным продуктам) и работает под управлением собственной ОС (клон Linux), для разработки сильно распараллеленных и векторизированных программ есть полный комплект как традиционного для научных вычислений middleware, так и специализированного ПО, что если не радикально упрощает программирование, то, по крайней мере, фактически не создаёт «отдельного замкнутого мира Xeon Phi», что очень важно для развития платформы.

«Новая волна» Xeon Phi, которая получила название Knights Hill, обещает следующие изменения. Во-первых, в уровне производства – новые Phi будут изготовляться с технологической нормой 10 нм. Что значит и снижение энергопотребления, и дополнительную свободную площадь при том же размере кристалла.

Эту площадь в Intel используют для «во-вторых», - для интеграции подсистемы межпроцессорного взаимодействия Intel Omni-Path Fabric (100 Gbps с очень низкой, более чем в два раза по сравнению с InfiniBand, латентностью).

В общем, Xeon Phi новой волны станет ещё производительнее (для некоторых хорошо распараллеливающихся алгоритмов 1 TFLOPS и для нынешнего поколения Phi – норма) и лучше, а Intel без сомнения серьёзно укрепит свои позиции в сегменте высокопроизводительных вычислений.

Всё это замечательно и забавно, но распространяет своё действие разве что на научные и технологические центры, несмотря на то, что и нынешние Xeon Phi - полноценный и вполне доступный товар (к слову, Intel проводит акцию невиданной щедрости, и привлекает желающих разработчиков невероятной временной ценой на Phi-сопроцессор – $300 и даже менее).

Вот в этом явлении мне видится какое-то противоречие с логикой развития вычислителей, в том числе и персональных.

Разве не странным кажется, что с одной стороны все разработчики процессоров общего назначения изо всех сил стремились повысить производительность, разработчики высокоуровневых архитектур делали то же самое (многоядерные процессоры – это же фактически «SMP на кристалле»), а с другой стороны «экстремальная точка» этого развития оказывается фактически «нишевой разработкой»?

Этот сложный вопрос, кажется, надо пояснить более простыми словами, благо, под рукой есть два замечательных примера.

Давайте вспомним две знаковых разработки из мира «рабочих станций».

Первая – знаменитое и заслуженно уже всеми забытое (ни одного упоминания за сколько времени в потоке новостей, включая образцовые своей лояльностью тематические «сугубо о продукции Apple» источники) прекрасное снаружи и кошмарное внутри «ведро» от Apple:

Новые Xeon Phi, рабочие станции, электроперманентные магниты?

Вторая – новая «креативная станция» от Hewlett Packard.

Если обобщить то, что можно «высмотреть» в этих двух примерах, получится не очень приятное заключение: разработчики рабочих станций ищут что-то очень непонятное им самим, то в дизайне всей машины как завершённого изделия (жертвуя при этом здравым смыслом и создавая вычурные конструктивные элементы без всякой претензии на их жизнеспособность за пределами одной фактически немодифицируемой конструкции), то в механизмах человеко-машинного взаимодействия, затрагивающих очень непростые и устойчивые практически поведенческие паттерны, выработанные десятилетиями.

И ни один из двух подходов к модернизации рабочей станции, ни Apple, ни HP, не учитывает самого очевидного – рабочая станция, вообще-то, должна считать, и делать это не просто очень хорошо, но ещё и модифицироваться по желанию пользователя в соответствии с изменяющимися задачами.

Визионеры и конструкторы двух компаний это очевидное полностью проигнорировали – их материализации понятия «рабочая станция» вообще исключают увеличение локальной вычислительной мощности по желанию пользователя.

Это было бы совершенно не страшно, если бы не существовало множества прикладных пакетов, крайне требовательных к производительности (тут можно говорить не о конкретных программах, а о целых классах – вычислительная статистика и математический эксперимент, CFD, прочностные расчёты, все *динамики, оптимизация конструкций, системное моделирование, моделирование технологических процессов etc).

Теперь давайте вспомним ещё искания, но уже в области мобильных терминалов. Google весьма серьёзно ищет конструктив компактного устройства, конфигурируемого пользователем. Проект Ara (к слову, - очень хороший тематический блог). Зачем это может быть нужно Google и почему к проекту подключаются производители «смартфонного и планшетного железа» – предмет отдельного обсуждения, важен сам факт – на фоне «монолитизации» и «немодифицируемости» рабочих станций нового поколения наблюдается если не бурная, то хоть какая-то деятельность по превращению изначально немодифицируемых и монолитных носимых устройств в конфигурируемые пользователем по желанию платформы.

Новые Xeon Phi, рабочие станции, электроперманентные магниты?

Удивительное наблюдение. Потому что видится нечто совершенно алогичное. В проекте Ara, например, используются электроперманентные магниты для соединения модулей в одно целое. Что значит – разборка/сборка всего корпуса или отсоединение/присоединение одного модуля может выполняться по команде встроенного вычислителя (с точки зрения пользователя – просто из каких-то диалогов ОС), потому что электроперманентный магнит расходует энергию источника питания только в момент изменения своих свойств. Красивое и известное техническое решение, которое буквально валялось под ногами годами. Малые электроперманентные магниты, с габаритами, пригодными для использования в носимых вычислителях - довольно сложные в производстве. Это как раз тот случай, когда увеличение габаритов повышает доступность, и, по логике, давным-давно мы должны видеть что-то подобное в корпусах "больших машин", вместо винтов или всяких защёлок. Увы.

И вот что получается в итоге.

  • С одной стороны, - есть аппаратно-программная база для построения рабочих станций масштабируемой производительности. Xeon Phi тот же.
  • С другой стороны, есть реальная потребность в таких рабочих станциях, потому что ни одна компания, производящая ПО для них, до сих пор не разорилась, а даже наоборот – большинство отмечает заметный подъём спроса (хоть это и очень дорогое во всех смыслах ПО).
  • С третьей стороны, и традиционные вычислители, и «массово-параллельные векторные сопроцессоры» прекрасно компонуются в завершённые узлы, объединяющие только критичный для быстродействия набор микросхем (процессор, чипсет, RAM), совершенно необязательно в 2014 году всё собирать на одной большой материнской плате.
  • С четвёртой стороны, известны простейшие технологические решения, позволяющие создавать современные конструктивы не просто безвинтовой конструкции, а и вовсе с электронно управляемой сборкой-разборкой. 
  • С пятой стороны, все вроде как ищут «новую рабочую станцию».
  • С шестой стороны, все находят какие-то странные её воплощения.

Вот такая картина загадочная.

В итоге мы до сих пор используем эти страшные и всем надоевшие ящики, 99% внутреннего пространства которых – для пыли разве что, модификация которых очень ограничена, и всё это уродливо что снаружи, что внутри.

Не знаю, насколько проект Ara реально целесообразен для носимых устройств (и не берусь судить), но вот для модернизации унылого конструктива десктопов в удобно модифицируемые пользователями по желанию, и превращающихся хоть в небольшие суперкомпьютеры, машины, кажется, он подходит идеально.

К тому же есть геометрическая и цветовая эстетика неопластицизма картин Мондриана – готовый дизайн «ПК наконец второго поколения», это давно и успешно используют промышленные дизайнеры в самых разных прикладных областях, кроме…

В общем, странно всё это. И скучно.

 

Теперь о всякой мелкой пользе.

Так как Android Lollipop перестаёт для многих быть чем-то «на бумаге», возникает и много всяких сопутствующих мелочей (чем хороша аудитория пользователей Android – в ней много крикливых истеричек, и чуть ли не каждая отрицательная мелочь мгновенно становится общеизвестной). Некоторым система нравится, некоторым – нет. Так и должно быть. Некоторых, например,  раздражает, повсеместная анимация (не могу сказать, что вообще придаю ей какое-то значение, но уже сталкивался с претензиями). Если вам она не нравится – включите меню разработчика (несколько «тапов» по пункту меню «About tablet», до появления сообщения о включения режима), далее зайдите в появившееся меню и отключайте анимацию любого из трёх классов (или хоть всех сразу) по желанию:

Новые Xeon Phi, рабочие станции, электроперманентные магниты?

 

 

Новые Xeon Phi, рабочие станции, электроперманентные магниты?

(Извиняюсь на английский интерфейс, принципиально и всегда не пользуюсь локализациями программ и вам не советую этого делать)

Не могу сказать, что это даёт в реальности (так как ничего не отключал), но если анимация вас раздражает – должно помочь.

И второе. Переключатель задач в Lollipop действительно очень удобный. Но ещё удобнее он будет, если не нужно «тырцать» пальцем в кнопку интерфейса (это неудобно, что при работе с планшетом, что при «одноруком» использовании смартфона). Значительно удобнее вызывать переключатель задач жестом большого пальца (свайпом) от края экрана. Настолько удобнее, что вообще непонятно, почему это не сделано штатным. Благо, Android такая платформа, где всему, чему можно и нельзя, что-нибудь приделали (ну, или сломали, не без этого, но мы говорим об очень благополучном случае).

Приложение All In One Gestures для решения задачи достаточно в бесплатной версии, причём наиболее рационально настроить в нём всего два жеста – свайпы слева и справа.

Я предпочёл на свайп справа налево назначить Recent Apps (переключатель задач), на свайп слева направо – приложение All Apps (доступ к меню всех задач).

Этого более чем достаточно, но совершенно изменяет работу с планшетом и телефоном, она становится «реактивной», потому что никаких лишних движений теперь не требуется.

Рекомендую это совершенно невидимое приложение, как и оплату разработчику его труда (платная версия свободна от и без того совершенно не раздражающей рекламы).

Откланиваюсь.

+88
голосов

Напечатать Отправить другу

Читайте также

Спасибо.

Доля xeon phi получается только из-за наличия много тыс. штук в самом быстром китайском кластере.
А так статистика в top500 по ускорителям на удивление довольно жалкая:
50 из 500 с nvidia картами, 25 из 500 с phi и аж 3 кластера с картами с AMD, что в сумме аж 15% от общего чиста кластеров.
Т.е. если бы китайцы запулили бы свой тианьхе с например 50 тыс. amd w9100, то разве прорывом это стало бы?

если бы

Я к тому, что ситуация с ускорителями неясная, и свежие модели год от года дорожают, вместо того чтобы двигаться к ширпотребу.
Я слышал про акцию xeon phi за 200уе, но как-то не вериться.
В прошлом году интеловцы не продавали phi без впаривания с ним системника за 5 тыс.уе.
tesla k20 - 2-3 k$
k40 - 3-4 k$
w9100 -4k$

Сколько попросят за новую k80 страшно представить, но удивлюсь если менее 6 k$.
Пощупав почти всё перечисленное, остаюсь на r9 280x за 300уе и titan за 1000 :-)

ждем от hp labs - "the machine"

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT