Computerra терафлопа за екстремни многоядрени бр в действие

Еволюцията на основния елемент в компютри, микропроцесор, страна изглежда сложна крива описана от уравнението с множество неизвестни. Но самите продавачи, които говорят за бъдещето, разпределят само два определящи фактори. Първият в - намалена консумация на енергия, както и да говоря за това, дали ще отидете малко по-ниско. Второ - изключителна многоядрени.

То се знае за него, докато малко. Разработчиците използват KC-художествени инструменти (22-нанометрова технология, 3D-транзистори), за да се пресъздаде в силиций ядро ​​Pentium процесор (вероятно семейни крайни Xeon 90-те години). От гледна точка на работа, той със сигурност не е сравним с модерните тенденции, защото твърде лесно. Но простотата е енергийната ефективност. консумация на енергия в този случай е изключително важно, тъй като в Knights Corner чип, поставен не две или четири и повече от петдесет от тези ядра!

В резултат на това, работещ при тактова честота от около гигахерца и снабдени с модерни 512-битов регистрира KC изпълнява "връх" един трилион операции на числа с плаваща запетая. За сравнение, най-мощните "конвенционалните" микропроцесори от Intel и AMD (Core i7 и т.н.), които стоят зад изпълнението е 15 пъти или повече.

Ето това е, Knights Corner. За да се разбере по-добре изпълнението му, можете да си припомним най-мощния суперкомпютър от втората половина на 90 ASCI RED, известен също като неофициалните псевдоним терафлопа. Тя се състоеше от повече от 9000 микропроцесор, консумира почти мегавата, а изпълнението е бил равен на ето това дете (Photo: Intel).

Далеч не всеки проблем може да се ускори, преместване компютри на GPU (алгоритъм би трябвало да работи в паралел добре, е възможно само от математическите операции и т.н.), но все пак има примери. Помните ли как се изгради Bitcoin-ферма (виж «Bitcoin :? Пирамидата или бъдещето на валутата.") Да погледнем и в списъка на най-мощните суперкомпютри Top500.org, където само за една година броят на автомобили с хибридно архитектура (CPU + GPU) се е увеличил няколко пъти. В близко бъдеще се очаква да скока в популярността на хибридни решения за масовия пазар.

Що се отнася до Intel, за да се отрази върху крайност в първата половина на нула ядра, великанът микропроцесор се опита да разработи свой собствен многоядрени GPU (с кодово име Larrabee). Въпреки това, той се обърна към проекта преди няколко години, още преди началото на производството - очевидно осъзнава, че не е възможно по такъв начин да се изравнят с конкурентите си. След това беше, както изглежда, идеята да се използва като градивен елемент вместо примитивни графични калкулатори от най-честите ядро ​​общо предназначение miprokroprotsessora.

Въпреки основните архитектурни различия, Knights Corner има много общо с техните GPU-състезатели от NVIDIA и AMD. Той също така не е проектиран да работи като централен микропроцесор, в качеството на помощник, които са прехвърлени сложно изчисляване. Грубо сравним за всичките три плеъри и производителност, измерена чрез единици терафлопа (точен сравнение не е лишено от смисъл, тъй като във всеки отделен случай трябва да се счита за по-голям брой аспекти, като неговите изчислителни мощности, функционален богатство на системата за командване и така нататък.). Въпреки това, на оригиналния подход Intel обещава някои осезаеми ползи.

С помощта на Pentium процесор означава, че Knights Corner разбира инструкциите за x86. Поради това, теоретично, може дори да изпълнява софтуера, който работи на компютъра сега, без никакви промени. А с помощта на голям арсенал от съществуващите инструменти за разработка на x86 архитектура. Intel вече се възползва от това, за да се улесни интегрирането на КС при използването на компютърни системи: близо петдесет нови процесорни ядра, управлявани от операционната система Linux, която работи за тях - така че "външния свят» КС изглежда като независим компютър (нов елемент изчислителни клъстери).

енергия проблем си остава един от най-болезнени за компютри, и по-специално за суперкомпютри. Така че на китайския Tianhe-1А (връх почти 5 петафлопа, на снимката), доскоро бившия chislogryzom най-мощната в света, консумира 4 мегавата, в резултат на сметка за електроенергия в продължение на няколко милиона долара всяка година.

Конкуриращите GPU от NVIDIA и AMD изисква сериозен софтуер адаптация (мисля на ядра устройство специфични графики). Ето защо идеята за Intel изглежда по-обещаващо за настолни компютри.

Но x86 подкрепа означава много за суперкомпютри. В сравнение с "ниско» GPU, поддържа пълен набор x86 инструкции, поне на теория, позволява Knights Corner постигне по-голяма процесорна мощ в изчисляване на един ват електроенергия. Този параметър не е толкова важно за настолни компютри или работни станции, но може би най-важното от всичко за chislogryzov.

Трябва да си сложи предпазния колан - eksaflops хиляда петафлопа, или 1,018 операции в секунда. Но за да се постигне това, не е достатъчно просто да мащабирате съществуващите решения днес един петафлопа изисква около един мегават, така че е необходимо да се намали значително консумацията на енергия до суперкомпютрите дори eksaflopsnom ниво останат икономически жизнеспособни.

Intel се надява да постигне заветните черти само шест години, включително от наследниците на един приятел, който Knights Corner. NVIDIA планира да бъде в едно и също място на една година по-късно.