英特爾與產業合力運用英特爾架構形塑運算體驗的未來

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全球高效能運算(high performance computing，HPC)伺服器市場的年營業額在未來四年預計達到36%的年增率1，即從110億美元成長至150億美元。超級電腦的巨幅成長，源自於各行業的用戶需要快速地運算、模擬、以及依據資訊做更好的決策。超級電腦被用來提高氣象預測的準確度、協助開發更具效率的能源、研發各種疾病的療法、排定人類基因序列、以及分析巨量資料(Big Data)。
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  l0 L" e7 z1 U5 Y) t0 P6 L* e英特爾副總裁暨技術運算事業群總經理Raj Hazra表示：「英特爾透過超級運算的願景與其產品，協助產業邁向創新、發現、以及競爭力之路。市場對追求更高的運算效能以及更新等級的能源使用效益有著永無止境的需求。藉由現在與未來世代的Intel Xeon Phi協同處理器、Intel Xeon處理器、Intel® TrueScale架構與軟體，英特爾提供客戶效能不打折扣的全方位解決方案。」
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1 M, ^: G3 L/ `8 e5 M自Intel® Xeon® Phi™六個月前推出迄今，Intel® Xeon®處理器與Intel® Xeon® Phi™協同處理器已成為強大的組合，為許多全球頂尖的超級電腦採用。Intel® Xeon® Phi™協同處理器採用Intel®多重整合核心(Intel® Many Integrated Core，Intel® MIC)架構，滿足客戶對於更高的效能、能源使用效益以及易操作的技術等各方面需求。

' g1 {" K) r) v. f3 r* P2 T" X「天河二號」－全球最快超級電腦
「天河二號」為中國廣州國家超級計算中心所打造，內含32,000顆即將問市的Ivy Bridge架構12核心Intel® Xeon®處理器E5-2600 v2，以及48,000顆Intel® Xeon® Phi™協同處理器，系統整體功耗為17.8百萬瓦(MW)。它不僅是Top500排行榜最快的系統，也是最具電源使用效益的系統之一。此系統採用「新異質化架構」(neo-heterogeneous architecture)，硬體架構具備多種運算功能，並可透過通用的編程模型來存取運算資源，能加快開發與最佳化的流程，具備CPU與GPU加速器的組合所無法達到的優勢。

系統使用即將問市的Intel Xeon處理器E5-2600 v2產品系列，其採用英特爾領先業界的22奈米製程，讓系統達到領先的效能與電源使用效益。除了作為「天河二號」的動力核心外，這些處理器亦內含於Top500排行榜上的兩套布爾電腦(Bull)*系統內，包括每秒557兆次浮點運算(TFlops)的系統(第54名)以及每秒139兆次浮點運算的系統(第329名)，這也是英特爾提供超級電腦客戶使用的「early ship」計畫中的一部分。新產品內含12個核心，時脈速度達2.7 GHz，每個插槽提供每秒259 十億次浮點運算(GFlops)的運算效能，較前一代產品提高56%，將在下季全面供貨。

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第41屆Top500排行榜中，內含英特爾處理器的系統(403部系統)超過80%。在首次上榜的系統中，內含英特爾核心的系統其比例更超過98%。在該排行榜中，內含Intel® Xeon® Phi™協同處理器的系統達到創紀錄的11部，其中包括浮點運算速度達到54.9PFlops的「天河二號」以及8.5PFlops的「Stampede」。
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/ J6 z! m0 z4 V4 C9 `每半年發表一次的Top500超級電腦排行榜是由德國University of Mannheim的Hans Meuer、美國能源部國家能源研究科學運算中心(U.S. Department of Enerty’s National Energy Research Scientific Computing Center)的Erich Strohmaier與Horst Simon、以及美國田納西大學(University of Tennessee)的Jack Dongarra等人共同合作。完整的報告內容請參閱www.top500.org。

/ T  @9 A0 Z" J1 ^0 `全新Intel® Xeon® Phi™ 協同處理器3000與7000產品系列
7 u+ j7 H, m  O　　英特爾亦宣布為目前的Intel® Xeon® Phi™協同處理器系列推出五款新產品，涵蓋不同的效能、記憶體容量、電源使用效益、以及規格，並於即日起問市。Intel® Xeon® Phi™協同處理器7100系列提供更精進的設計與最佳化，帶來最佳效能與高規格的功能，其中包括61個時脈達1.23GHz的核心，支援16 GB的記憶體容量(是現今加速器與協同處理器的2倍)、以及1.2 TFlops的雙倍精準度運算效能。Intel® Xeon® Phi™協同處理器3100系列則是為達到兼具最佳成本效益與高效能所設計。此系列產品內含57個時脈達1.1GHz的核心，並擁有1TFlop的雙倍精準度運算效能。

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最後，英特爾為去年發表的Intel® Xeon®處理器5100系列再增加一款名為Intel Xeon Phi協同處理器5120D的產品，針對高密度環境量身打造，使插槽能夠直接連結到迷你主機板，並安裝在刀鋒型主機內。
  
7 u9 U- ~% \2 B  I( j' [, g0 o( e/ _「Knights Landing」－協同處理器或CPU的選擇
　　英特爾公佈第二代Intel Xeon Phi產品細節，且進一步強化超級運算的功能。代號「Knights Landing」，為Intel MIC新一代架構產品，將涵蓋協同處理器或主機處理器(host CPU)的型態，並以英特爾的14奈米製程技術與第二代的3-D三閘(tri-gate)電晶體技術生產。
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　　安裝於PCIe介面卡上的「Knights Landing」協同處理器，負責分擔系統內Intel® Xeon®  CPU的運算負荷，並為當前市面上的協同處理器用戶提供升級管道，如同目前的升級策略。然而，與直接安裝在主機板插槽上的主機處理器一樣，它的角色類似CPU，並帶來下一波運算密度與每瓦效能的躍進，負責主機處理器與特殊用途協同處理器的所有工作。當被用作CPU時，「Knight Landing」會去除通過PCIe數據傳輸編程的複雜性，功能等同於現在的加速器。
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　　為進一步提高HPC作業負載的效能，英特爾將採用整合式堆疊封裝DRAM記憶體技術以大幅提高所有「Knights Landing」產品的記憶體頻寬。這將降低記憶體的傳輸延遲，讓系統能充分發揮運算功能，擺脫現今面臨的記憶體頻寬瓶頸。