Xeon Phi – трансформация из GPU в CPU

На проходившей недавно конференции по высокопроизводительным вычислениям состоялось объявление новых процессоров Intel Xeon Phi, ориентированных как раз на данную сферу.

Главным нововведением, реализованным в  Xeon Phi, стала возможность использовать эти чипы не в режиме сопроцессора, как это было ранее, а в виде полноценного CPU с возможностью загрузки. Интересную трансформацию пережила лежащая в основе Xeon Phi технология. Дело в том, что изначально этот движок разрабатывался для создания дискретной графики в рамках проекта Larrabee.  На тот момент данный сегмент рынка был поделен между AMD и NVIDIA, с чем Intel не хотелось мириться из-за весьма солидной прибыльности графических карт. Однако когда подошло время выпуска коммерческого продукта, процессорный гигант прикинул расходы, связанные с поддержкой и продвижением нового решения, и отправил его обратно в исследовательские лаборатории. В результате, появились сопроцессоры на базе архитектуры Intel Many Integrated Core (Intel MIC). Именно она была призвана совершить прорыв в области высокопроизводительных  вычислений, когда на подложке размещается до сотни небольших ядер, чтобы сообща перемолотить  научные задачи с возможностью распараллеливания.

Новые процессоры Xeon Phi кроме вычислительных ядер оснащены встроенной оперативной памятью и коммутационной матрицей

Раз уж Intel не удалось занять достойное место под Солнцем в краю графических адаптеров, значит стоит потеснить конкурентов в области числодробилок, куда они стремятся внедрить свои графические процессоры, также содержащие огромное число ядер. Прежде в роли сопроцессора  Xeon Phi не отличались принципиально от предложений конкурентов. Разве что Intel активно пропагандировала простоту программирования платформ на базе своих технологий, благодаря x86-совместимости. Теперь же у корпорации появились более впечатляющие козыри. И, пожалуй, самый главный среди них – большая экономичность и более доступная цена готового решения с использованием новых Xeon Phi, ведь теперь можно обойтись одним процессором. А значит, он появится даже в однопроцессорных рабочих станциях.

Заявленные Intel показатели производительности новых процессоров впечатляют

Но не стоит обольщаться по поводу доступности цены этих процессоров, так как она стартует с $2438 за версию с 64 ядрами, 16 ГБ встроенной оперативной памяти и коммутационным узлом для объединения неограниченного числа процессоров. Причем у Intel имеется для этого технология OmniPath, позволяющая задействовать как традиционную оптику, так и кремниевую фотонику. А самая старшая модель с 74 ядрами  обойдется в $6254. По сути, чипы Xeon Phi стали мини-суперкомпьютерами в буквальном понимании этого слова.

Естественно, что во время презентации Intel на конференции представителем корпорации были заявлены сравнительные данные по выполнению задач высокопроизводительных вычислений по своей новинке и предложению NVIDIA. Оказывается, новые Xeon Phi в разы опережают платформы с использованием графических карт NVIDIA. Меня особо впечатлило сравнение одного Xeon Phi с 32-узловой системой, оснащенной NVIDIA Tesla K20, в котором решение Intel показало в 1,38 раза высший результат на задаче GoogLeNet по глубокому обучению. А именно этот класс приложений лежит в основе ставших в последнее время популярных систем искусственного интеллекта, применяемых, например, в автомобилях с автономным вождением. При этом Intel Xeon Phi показал 87% эффективности в сравнении с 62% у платформы NVIDIA.

Ценники этих микро-суперкомпьютеров впечатляют не менее их технических характеристик

Понятно, что подобные микро-суперкомпьютеры не могут быть массовыми. Тем не менее, по заявлению Intel, до конца 2016 года она планирует поставить не менее 100 тыс. таких чипов своим партнерам, выпускающим готовые системы. И не исключено, что уже вскоре на рынке появится однопроцессорная рабочая станция для исследователей стоимостью около 5 тыс. долл. Возможно в нынешнюю эпоху чрезвычайно доступных по цене планшетов и смартфонов такая цена покажется заоблачной. Но мне помнится, как на нашем рынке появился игровой ноутбук, оснащенный несколькими видеокартами, как раз с таким же ценником. И он не запылился. А здесь речь идет о суперкомпьютере для научных и деловых применений.