Intel en el corazón del superordenador más potente del mundo
Un sistema construido empleando miles de procesadores y coprocesadores Intel acaba de alzarse con el título de superordenador más rápido del mundo en la 41ª edición de la lista Top500 de los superordenadores más potentes.
El sistema, bautizado como “Milky Way 2,” comprende 48.000 coprocesadores Intel Xeon Phi y 32.000 procesadores Intel Xeon. Esto le permite alcanzar picos de rendimiento de 54,9 petaFLOPS (54.900 billones de operaciones de coma flotante por segundo), lo que representa un rendimiento más de dos veces superior al del sistema que ocupaba la primera posición en la última edición de la lista Top500, publicada en noviembre de 2012. Estamos ante el primer sistema basado exclusivamente en arquitecturas Intel en llegar a la cabeza de la lista desde 1997.
Además, Intel anunció la expansión de su catálogo de coprocesadores Intel Xeon Phi y desveló detalles acerca de la segunda generación de productos Intel Xeon Phi, actualmente en desarrollo bajo el nombre en clave de “Knights Landing”. Los nuevos productos y tecnologías continuarán aumentando notablemente la eficiencia energética y el rendimiento de los superordenadores de todo el mundo.
A nivel mundial, se prevé que los ingresos derivados del segmento de los servidores de computación de alto rendimiento (o HPC) crezcan en torno a un 36%1, pasando de 11.000 millones de dólares a 15.000 millones a lo largo de los próximos cuatro años. El drástico aumento y crecimiento en el sector de los superordenadores sigue produciéndose motivado por la necesidad de computar y simular rápidamente para tomar decisiones con más información en los sectores más diversos. Actualmente, los superordenadores se utilizan para aumentar la precisión de las predicciones meteorológicas, contribuir a prospecciones de recursos energéticos más eficientes, desarrollar curas para enfermedades, secuenciar el genoma humano y analizar datos masivos.
“Con su visión para la computación de alto rendimiento y sus productos, Intel está contribuyendo a abrir una senda hacia nuevas innovaciones, descubrimientos y competitividad,” ha afirmado Raj Hazra, vicepresidente y director general del Technical Computing Group de Intel. “Actualmente hay una demanda de más potencia de computación, a la vez que de nuevos niveles de eficiencia energética, que resulta casi imposible de satisfacer. Gracias a la generación actual de los coprocesadores Intel Xeon Phi, a sus futuras generaciones y a las tecnologías y software de interconexión Intel TrueScale, Intel está en una posición única para ofrecer soluciones integrales para sus clientes, sin ninguna limitación ni sacrificio.”
Desde que, hace seis meses, Intel presentase Intel Xeon Phi, los procesadores Intel Xeon y los coprocesadores Intel Xeon Phi se han convertido en una potente combinación que da vida a muchos de los superordenadores más rápidos del mundo. Los coprocesadores Intel Xeon Phi, basados en la arquitectura Intel Many Integrated Core (Intel MIC), responden a la necesidad de contar, al mismo tiempo, con un mayor rendimiento, mayor eficiencia energética y una tecnología de uso y e implantación más sencillos.
“Milky Way 2”: el superordenador más potente del mundo
Construido por el National Supercomputing Center (Centro Nacional de Supercomputación) de Guangzhou, China, el sistema “Milky Way 2” está animado por 32.000 procesadores Intel Xeon E5-2600 v2 de 12 núcleos, basados en la arquitectura Ivy Bridge y de próximo lanzamiento, y 48.000 coprocesadores Intel Xeon Phi, con un consumo total del sistema de 17,8 MW. No solo se trata del sistema más rápido de la lista Top500, sino también de uno de los más eficientes en materia energética. El sistema emplea una “arquitectura neoheterogénea”, en la que la arquitectura de hardware cuenta con múltiples clases de capacidades de computación, a las que se accede mediante un modelo común de programación, lo que redunda en procesos de desarrollo y optimización más eficientes, una ventaja que no resulta posible en sistemas que combinan CPU y aceleradoras basadas en GPU.
El rendimiento y eficiencia energética punteros de este sistema, se lograron empleando procesadores Intel Xeon E5-2600 v2, de próximo lanzamiento y basados en el puntero proceso de producción de 22 nm de la compañía. Además de dar vida al sistema “Milky Way 2”, estos procesadores también animan otros dos sistemas fabricados por Bull y que figuran en la lista Top500: el sistema que figura en el 54º puesto, con un rendimiento de 557 teraFLOPS y el que consta en el 329º, con un rendimiento de 139 teraFLOPS. Estos sistemas han sido creados gracias a un programa de Intel que permite suministrar componentes de forma anticipada a sus clientes en el sector de los superordenadores. Estos productos estarán disponibles en el mercado a lo largo del próximo trimestre, y contarán con hasta 12 núcleos y frecuencias de hasta 2,7 GHz, lo que les permite ofrecer 259 gigaFLOPS por zócalo, un incremento del 56% respecto a sus equivalentes de la generación anterior.
Más del 80% de los superordenadores que componen la 41ª edición de la lista Top500 (403 sistemas), están constituidos por procesadores Intel. De entre los sistemas que figuran por primera vez en la lista, las instalaciones con arquitecturas Intel suponen más del 98%. La edición de junio de la Top500 incluye un total de 11 sistemas basados en los coprocesadores Intel Xeon Phi, incluyendo sistemas que superan el petaFLOPS, como los “Milky Way 2”, con 54,9 petaFLOPS, y “Stampede”, con un rendimiento máximo de 8,5 petaFLOPS.
La lista bianual Top500 de superordenadores es obra de Hans Meuer, de la Universidad de Mannheim, Erich Strohmaier y Horst Simon, del Centro de Computación Científica y para la Investigación Energética (NERSCC) dependiente del Departamento de Energía estadounidense, y Jack Dongarra, de la Universidad de Tennessee. El informe completo está disponible en http://www.top500.org/
Las nuevas familias de coprocesadores Intel Xeon Phi 3000 y 7000
Con motivo de la ISC'13, Intel ha anunciado también la expansión de su actual generación de coprocesadores Intel Xeon Phi con la incorporación de cinco nuevos productos que ofrecen distintas opciones de rendimiento, capacidad de memoria, eficiencia energética, formatos y dimensiones, que están disponibles desde hoy. La familia de coprocesadores Intel Xeon Phi 7100 ha sido diseñada y optimizada para ofrecer el máximo rendimiento y la lista más extensa de funciones, al contar con 61 núcleos a una frecuencia de 1,23 GHz, compatibilidad con hasta 16 GB de memoria (el doble de la disponible hasta ahora en aceleradoras y coprocesadores), con un rendimiento en cálculos de precisión doble de más de 1,2 teraFLOPS. La familia 3100 de coprocesadores Intel Xeon Phi ha sido diseñada para ofrecer un elevado rendimiento por dólar. Estos coprocesadores cuentan con 57 núcleos a una frecuencia de 1,1 GHz y un rendimiento de 1 teraFLOPS en cálculos de precisión doble.
Por último, Intel ha añadido un producto más a la gama de coprocesadores Intel Xeon Phi 5100, cuyo lanzamiento se produjo el año pasado. Denominado Intel Xeon Phi 5120D, este coprocesador ha sido optimizado para entornos de alta densidad y cuenta con la capacidad de conectar los zócalos directamente a una pequeña placa, para su uso en servidores de formato blade.
“Knights Landing”, Intel Xeon Phi como coprocesador y como CPU
En el transcurso de la ISC'13, Intel ha desvelado detalles acerca de la segunda generación de productos Intel Xeon Phi, concebidos para potenciar más si cabe sus posibilidades de supercomputación. Desarrollada bajo el nombre en clave de “Knights Landing”, la próxima generación de productos basados en la arquitectura Intel MIC estará disponible como coprocesadores y como procesadores (CPU) y se producirán empleando la tecnología de proceso en 14 nm, con la segunda generación de transistores tridimensionales Tri-Gate.
Como es el caso de los coprocesadores Intel Xeon Phi actuales, los chips “Knights Landing” se ofrecerán en formato de tarjeta PCIe y permitirán asumir tareas de procesamiento de los procesadores Intel Xeon de los sistemas en los que se instalen, además de representar una mejora para los usuarios de la actual generación de coprocesadores. Sin embargo, de emplearse como procesadores centrales instalados directamente en el zócalo de la placa base, estos funcionarán como CPU convencionales y permitirán dar un nuevo salto adelante en términos de densidad de computación y rendimiento específico (rendimiento por vatio), además de llevar a cabo simultáneamente tareas propias de un procesador principal y tareas especializadas para coprocesadores. Cuando se emplean como CPU, los productos “Knights Landing” contribuirán a eliminar las complejidades de programación a nivel de transferencia de datos a través de PCIe que se dan hoy en día y que son muy frecuentes en el uso de aceleradoras.
Buscando potenciar más si cabe el rendimiento en cargas de trabajo HPC, Intel aumentará significativamente el ancho de banda de memoria para todos los productos “Knights Landing” mediante la introducción de memoria integrada en el propio procesador. Esta memoria permitirá a los clientes aprovechar al máximo la capacidad de computación disponible sin sufrir los cuellos de botella derivados de carencias de ancho de banda de memoria que se dan hoy en día.
