Рішення Intel Max націлені на сфери високопродуктивних обчислень та ШІ

Компанія Intel анонсувала нове сімейство продуктів Intel Max, до якого увійшли процесор Xeon Max (під кодовою назвою Sapphire Rapids HBM) та Data Center GPU Max (під кодовою назвою Ponte Vecchio). Заявлено, що нові продукти будуть використовуватися для побудови суперкомп'ютера Aurora в Аргоннській національній лабораторії.

Зазначається, що Xeon Max є першим і єдиним процесором на базі архітектури x86 з пам'яттю високої пропускної спроможності, що прискорює багато робочих навантажень HPC без необхідності зміни коду. Графічний процесор серії Max - це найбільш високощільний процесор Intel, у якому понад 100 мільярдів транзисторів упаковано в 47-пліточний корпус і до 128 гігабайтів (ГБ) пам'яті з високою пропускною здатністю. Екосистема відкритого програмного забезпечення oneAPI забезпечує єдине середовище програмування для обох нових процесорів. Інструменти Intel 2023 oneAPI та AI нададуть можливості для реалізації передових функцій продуктів Intel серії Max.

Продукти серії Max відповідають потребам спільноти HPC завдяки масштабованим, збалансованим CPU і GPU, що включають пропускну здатність пам'яті та об'єднаним oneAPI - відкритою, заснованою на стандартах, крос-архітектурною основою програмування. Дослідники і підприємства будуть розв'язувати проблеми швидше і стійкіше, використовуючи продукти серії Max.

Випуск продуктів серії Max заплановано на січень 2023 року. Виконуючи свої зобов'язання перед клієнтами, Intel поставляє леза з графічними процесорами серії Max в Аргоннську національну лабораторію для суперкомп'ютера Aurora та постачатиме процесори Xeon Max у Лос-Аламоську національну лабораторію, Кіотський університет та інші суперкомп'ютерні центри.
Рішення Intel Max націлені на сфери високопродуктивних обчислень та ШІ
Центральний процесор Xeon Max пропонує до 56 продуктивних ядер, що складаються з чотирьох плиток і з'єднаних за допомогою технології вбудованого багатодискового міжз'єднання Intel (EMIB), у корпусі потужністю 350 Вт. Процесори Xeon Max містять 64 ГБ вбудованої пам'яті з високою пропускною спроможністю, а також інтерфейси вводу-виводу PCI Express 5.0 та CXL1.1. Процесори Xeon Max забезпечують понад 1 ГБ пам'яті з високою пропускною спроможністю (HBM) на ядро, що достатньо для більшості поширених робочих навантажень HPC. Для CPU серії Max заявлена до 4,8 раза вища продуктивність порівняно з конкурентами за реальних робочих навантажень HPC. Крім того, їхнє енергоспоживання на 68% менше порівняно з кластером AMD Milan-X за однакової продуктивності HPCG.

Розширення AMX підвищують продуктивність штучного інтелекту і забезпечують 8-кратну пікову пропускну здатність порівняно з AVX-512 для операцій накопичення INT8 і INT32.2.
Новий чип забезпечує гнучкість при роботі з різними конфігураціями пам'яті HBM і DDR.

У завданнях моделювання клімату заявлено 2,4-кратне прискорення порівняно з AMD Milan-X на MPAS-A за умови використання тільки HBM. У завданнях молекулярної динаміки на DeePMD заявлено 2,8-кратне поліпшення продуктивності порівняно з продуктами з пам'яттю DDR, що конкурують.
Рішення Intel Max націлені на сфери високопродуктивних обчислень та ШІ
Графічні процесори серії Max забезпечують до 128 ядер Xe-HPC - нової фундаментальної архітектури, призначеної для найвимогливіших обчислювальних навантажень. Крім того, графічні процесори серії Max мають:

- 408 МБ кешу L2 - найвищий показник у галузі - і 64 МБ кешу L1 для збільшення пропускної спроможності та продуктивності.
- Єдиний GPU для HPC/AI з власним прискоренням трасування променів, призначеним для прискорення наукової візуалізації та анімації.

Для нового GPU в завданнях фінансів заявлено 2,4-кратний приріст продуктивності порівняно з NVIDIA A100 під час оцінки кредитних опціонів Riskfuel.
У додатках фізики заявлено 1,5-кратне поліпшення порівняно з A100 при моделюванні віртуального реактора NekRS.

Графічні процесори Max Series будуть доступні в декількох формфакторах для задоволення різних потреб клієнтів:

Max Series 1100 GPU: 300-ватна карта PCIe подвійної ширини з 56 ядрами Xe і 48 ГБ пам'яті HBM2e. Кілька карт можуть бути підключені через мости Intel Xe Link.
Max Series 1350 GPU: 450-ватний модуль OAM зі 112 ядрами Xe і 96 ГБ пам'яті HBM.
Max Series 1550 GPU: Максимально продуктивний 600-ватний OAM-модуль Intel зі 128 ядрами Xe і 128 ГБ HBM.
Рішення Intel Max націлені на сфери високопродуктивних обчислень та ШІ
Крім окремих карт і модулів, Intel запропонує підсистему Intel Data Center GPU Max Series з платою x4 GPU OAM і Intel Xe Link для забезпечення високопродуктивного зв'язку між декількома GPU в межах підсистеми.

Зазначається, що 2023 року суперкомп'ютер Aurora, який наразі будують в Аргоннській національній лабораторії, стане першим суперкомп'ютером, пікова продуктивність якого перевищить 2 ексафлопси під час обчислень із подвійною точністю. Aurora також стане першим суперкомп'ютером, що демонструє міць сполучення графічних і центральних процесорів серії Max в єдиній системі з більш ніж 10 000 лез, кожне з яких містить шість графічних процесорів серії Max і два центральні процесори Xeon Max.

Напередодні SC22 Аргонн і Intel представили Sunspot, тестову систему розробки Aurora, що складається зі 128 робочих лез. Дослідники з програми Aurora Early Science Program отримають доступ до цієї системи з кінця 2022 року.

Продукти серії Max будуть використовуватися в декількох інших високопродуктивних обчислювальних системах, критично важливих для національної безпеки і фундаментальних досліджень, включно з Crossroads у Лос-Аламоській національній лабораторії, системами CTS-2 у Національній лабораторії Лоуренса Лівермора і Сандійській національній лабораторії, а також Camphor у Кіотському університеті.