CPU

Xeon Phi, presto workstation con processore Knights Landing a 72 core

Intel non ha presentato nuove generazioni di Xeon Phi durante il Supercomputing 2015, ma ha parlato nuovamente delle caratteristiche di Knights Landing, chip con 72 core basati su architettura Silvermont e 16 GB di memoria MCDRAM (Multi-Channel DRAM) di Micron posti sullo stesso package del chip.

intel knights landing
Il chip ha 76 core, ma solo 72 sono davvero attivi

Prima di approfondire le caratteristiche della nuova soluzione, è interessante sapere che in casa Intel vogliono spingere la diffusione di workstation equipaggiate con questo nuovo chip. Secondo quanto affermato da Charles Wuischpard, general manager dell'HPC Platform Group a PC World, un limitato numero di workstation sarà distribuito nella prima metà del prossimo anno. Sarà proprio Intel a farsi inizialmente carico della distribuzione, ma l'azienda spera che altri partner e produttori di PC salgano a bordo di questa iniziativa.

Sembra proprio quindi che per gli attuali utilizzatori di workstation ci sarà presto una nuova opzione in più a cui guardare, anche se ci sono dei distinguo da fare: chi usa workstation per compiti di editing e altri tipi di impieghi non è il target di questi prodotti, almeno non in principio.

intel sc15 02
Clicca per ingrandire

Lo sono invece i ricercatori che non hanno accesso ai supercomputer con Xeon Phi per effettuare complessi calcoli scientifici altamente parallelizzati. I ricercatori potranno scrivere e testare codice sul sistema prima di portalo sui supercomputer. Wuischpard ha definito la workstation Xeon Phi come un "esperimento", piuttosto che un modo per cambiare il modo in cui sono progettati PC desktop e workstation.

Questi sistemi integreranno un solo chip Knights Landing, capace di caricare l'ambiente operativo e tutto il resto. Di fatto non stiamo parlando più di un coprocessore creato per affiancare a un chip Xeon o da montare su una scheda esterna, ma di processore a tutti gli effetti. Sistema operativo, strumenti di programmazione e altri software saranno preinstallati sulla workstation. PC World scrive tuttavia che "il chip sarà altamente integrato nel sistema, rendendo difficile aggiungere memoria e componenti".  

Tornando a Knights Landing è interessante l'uso da parte di Intel della MCDRAM, una soluzione 3D che non è altro che una variante della Hybrid Memory Cube di Micron, con un'interfaccia modificata per adattarsi al meglio al processore dell'azienda. Secondo Intel questa memoria offre cinque volte il bandwidth delle DDR4, ed è allo stesso tempo cinque volte più efficiente e tre volte più densa delle GDDR5.

intel sc15 01
Clicca per ingrandire

Il chip di Knights Landing, prodotto a 14 nanometri, è capace con i suoi 72 core di raggiungere una potenza di calcolo di 8 teraflops con calcoli a singola precisione e 3 teraflops a doppia precisione. La nuova architettura supporta inoltre AVX-512, estensione a 512 bit delle istruzioni Advanced Vector Extensions SIMD a 256 bit.

Knights Landing offre quattro thread per core e dovrebbe operare a circa 1,3 GHz. Poiché il chip appare suddiviso per tile, ossia in blocchi, l'architettura contempla due core (otto thread) per tile insieme a due VPU (Vector Processing Units). Ogni tile condivide 1 MB di cache L2, per un totale di 36 MB di cache. Il chip ha al suo interno 10 controller di memoria – due per le DDR4 (sei canali DDR4-2400 in totale per 386 GB) e otto per la MCDRAM (in modo da interfacciarsi con i 16 GB). Gli accessi alla memoria possono essere mappati in modo differente a seconda del carico di lavoro. I 72 core trattano l'intero spazio MCDRAM come un'enorme cache.

intel knights landing chip
Come appare un chip Knights Landing

Le soluzioni Knights Landing segnano un profondo cambio di strategia per la casa di Santa Clara perché, anche se guadagnano indipendenza, saranno disponibili in almeno tre versioni: una scheda acceleratrice PCI Express (il chip offre 36 linee di tipo 3.0), come processore host per InfiniBand e come processore host per la nuova interconnessione Omni-Path.

Quest'ultima è una tecnologia d'interconnessione progettata dalla stessa Intel per rispondere ai requisiti degli HPC del futuro. Offre un bandwidth di 100 Gbps e decisi miglioramenti in latenza e consumi rispetto alle alternative InfiniBand. Omni-Path sarà parte anche nei futuri processori Intel Xeon. 

Intel Xeon E5-2660 v3 Intel Xeon E5-2660 v3