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还为GPU加速计算疯狂?让这一切改变吧!


ZDNet至顶网服务器频道 11月25日 编译:从英特尔的角度来看,当下高性能计算领域中最为热门的技术趋势“GPU加速”只能算是过渡阶段。最终取而代之的将是多核心处理器,而这一切都将从芯片巨头的下一代代号为Knights Landing的至强Phi开始。

“未来的技术走向将发生根本性转变,”英特尔公司数据中心小组副总裁兼技术计算小组总经理Rajeeb Hazra在本届于科罗拉多州丹佛市召开的S13超级计算大会上向与会记者们解释道。

根据Hazra的说明,Knights Landing“所取得的成就相当了不起,而且可以被看作异构计算演化道路上的重大转折点。它实际上解决了异构计算领域的最大难题——也就是卸载,或者说在将程序及应用视为主体的人为结构当中,必须卸载掉其中一些固有组成部分。”

简单来说,我们应该忘掉英伟达与CUDA、忘掉AMD与HSA,也彻底忘掉CPU-GPU计算体系。

Hazra同时指出,Knights Landing“将我们带回到名符其实的同步架构当中,但它将通过多核心在高并行应用中的实际优势实现这一目标。”

这相当于回到未来——或者更确切地说,走向过去。再见了,异构CPU-GPU组合,以CPU为专注核心的计算体系将再次迎来崛起。

Knights Landing的发布日期目前尚未确定,但我们基本可以断言14纳米工艺将在未来十二到十八个月内成为现实。现在我们还不清楚新方案的具体核心数量或者性能水平,不过英特尔方面本周二宣布下一代至强Phi将与现有“Knights Corner”至强Phi家族中的其它成员一样、以PCIe卡上的协处理器/加速器形式出现。除此之外,最值得关注的要点在于,其CPU版本也将同样适用于标准化机架架构。

英特尔公司表示,将Knights Landing作为完全以本地方式运行应用程序的可引导CPU“将显著降低编程的复杂程度并消除数据‘卸载’难题,从而改进性能且减少由内存、PCIe以及网络产生的延迟。”

根据英特尔的解释,Knights Landing既属于“tick”(一种新型微架构)方案又属于“tock”(工艺微缩)方案。Hazra强调称,这种新型微架构当中包含所谓各个计算核心在性能及能源利用效率方面的显著提升。

英特尔:还在为GPU加速计算疯狂?新的历史篇章即将掀开
要满足这些计算核心的需求,必须为其配备大量高速封装内存

独立于Knights Landing核心缓存之外的新型封装内存方案也将一同亮相。“在创建这样的架构时,我们还面临着另一大挑战——它们的数据消耗能力如此之强,我们要如何填满这些处理巨兽的胃口?”Hazra解释道,“而Knights Landing当中最大同时也是业界领先的创新方案之一,就是它所采用的新型内存架构。”

根据Hazra的说法,这种新型架构将提供充足的封装内存与充足的带宽,从而保证开发人员能够在CPU配置当中像使用现有至强处理器那样使用Knights Landing。不过具体情况还要看Knights Landing将到底搭载多少个计算核心——现有“Knights Corner”至强Phi家族的核心上限为61个——一旦核心数量过大,用于性能优化以及高度并行化的代码规模也将急剧增加。

Hazra宣称,封装内存在容量与速度方面足以容纳“有意义的工作负载部分乃至全部工作负载”,其背后还有“容量庞大”的标准DDR内存作为支持。封装内存可以被应用程序作为传统的平面内存空间来使用,也可以充当高速缓存机制。

“经过数十年来的发展,如今系统软件非常清楚怎样使用缓存级别的内存,”他指出,“大家还可以利用封装内存作为大容量缓存,一旦接受这种新型缓存机制,我们将获得惊人的工作负载性能表现。”大家可以任意对封装“类内存”进行设置,让它充当标准应用程序内存或者缓存都没问题。或者,将二者结合也是可以的。

Hazra在谈到自己对于Knights Landing即将带来的巨大影响时丝毫没有避讳。“这样的结合能帮助我们回到过去,打造出一款胜任广泛的同构多核心处理器——它拥有出色的能效表现、业界领先的内存带宽,这必然使其成为游戏规则的改变者,”他激动地表示。

“Knights Landing不会再被称为加速器——它将被称为多核心CPU。”

正如英特尔公司所说,它还将推出加速器/协处理器版本,旨在继续与英伟达公司大获成功的Tesla卡以及成绩不那么理想的AMD FirePro卡在高性能计算市场上进行竞争;但从本质上看,Knights Landing是一款独立的可引导CPU,英特尔希望它能在高性能客户工作站市场上带来出色表现并引发巨大反响。

如果Hazra和他的技术团队能够为该产品带来合理的成本效益,同时实现宣传当中所做出的种种承诺,那么他的结论很可能是正确的:Knights Landing确实有望成为游戏规则的改变者。


英特尔Knights Landing
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