Las nuevas innovaciones de Intel XPU apuntan a HPC e IA

Sapphire Rapids con HBM integrado eleva el listón de rendimiento; Las capacidades de GPU, redes y almacenamiento de Intel mejoran la caja de herramientas HPC.

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NOTICIAS DESTACADAS

  • Los últimos procesadores escalables Intel® Xeon® de 3.ª generación alimentarán la próxima generación de supercomputadoras y sistemas informáticos de alto rendimiento.
  • La próxima generación de procesadores escalables Intel Xeon (cuyo nombre en código es "Sapphire Rapids") integrará la memoria de alto ancho de banda (HBM).
  • La GPUPonte Vecchio basada en X e-HPC de Intel se ha encendido, está en validación del sistema e incluirá factor de forma y subsistemas OAM.
  • Intel anuncia redes de alto rendimiento (HPN) con Ethernet, extendiendo Intel Ethernet a las aplicaciones HPC.
  • Intel presenta soporte comercial para DAOS (almacenamiento de objetos asincrónico distribuido).


SANTA CLARA, California, 28 de junio de 2021 – En la Conferencia Internacional de Supercomputación (ISC) de 2021, Intel muestra cómo la compañía está ampliando su liderazgo en computación de alto rendimiento (HPC) con una gama de divulgaciones de tecnología, asociaciones y adopciones de clientes. Los procesadores Intel® son la arquitectura de cómputo más ampliamente implementada en las supercomputadoras del mundo, lo que permite descubrimientos médicos globales y avances científicos. Intel está anunciando avances en su procesador Xeon para HPC e IA, así como innovaciones en memoria, software, almacenamiento de clase exaescala y tecnologías de red para una variedad de casos de uso de HPC.

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"Para maximizar el rendimiento de HPC, debemos aprovechar todos los recursos informáticos y los avances tecnológicos disponibles para nosotros", dijo Trish Damkroger, vicepresidente y gerente general de Computación de Alto Rendimiento de Intel. "Intel es la fuerza impulsora detrás del movimiento de la industria hacia la computación a exaescala, y los avances que estamos entregando con nuestras CPU, XPU, kits de herramientas oneAPI, almacenamiento DAOS de clase exaescala y redes de alta velocidad nos están empujando más cerca de esa realización".

Avance del liderazgo en rendimiento de HPC

A principios de este año, Intel amplió su posición de liderazgo en HPC con el lanzamiento de procesadores escalables Intel Xeon de 3.ª generación. El procesador más reciente ofrece un rendimiento hasta un 53 % mayor en una amplia gama de cargas de trabajo de HPC, incluidas las ciencias de la vida, los servicios financieros y la fabricación, en comparación con el procesador de la generación anterior.

En comparación con su competidor x86 más cercano, el procesador escalable Intel Xeon de 3.ª generación ofrece un mejor rendimiento en una amplia gama de cargas de trabajo HPC populares. Por ejemplo, al comparar un procesador Xeon Scalable 8358 con un procesador AMD EPYC 7543, NAMD funciona un 62% mejor, LAMMPS funciona un 57% mejor, RELION funciona un 68% mejor y Binomial Options funciona un 37% mejor. Además, las simulaciones de Monte Carlo se ejecutan más de dos veces más rápido, lo que permite a las empresas financieras lograr resultados de precios en la mitad del tiempo. Los procesadores Xeon Scalable 8380 también superan a los procesadores AMD EPYC 7763 en cargas de trabajo clave de IA, con un rendimiento un 50% mejor en 20 puntos de referencia comunes. Los laboratorios hpC, los centros de supercomputación, las universidades y los fabricantes de equipos originales que han adoptado la última plataforma informática de Intel incluyen Dell Technologies, HPE, la Administración Meteorológica de Corea, Lenovo, Max Planck Computing and Data Facility, Oracle, la Universidad de Osaka y la Universidad de Tokio.

La GPU basada en Xe-HPC (cuyo nombre en código es "Ponte Vecchio") estará disponible en un factor de forma y subsistemas del módulo acelerador OCP (OAM), que ofrece las capacidades de escalabilidad vertical y horizontal necesarias para las aplicaciones HPC. (Crédito: Intel Corporation)

Integración de memoria de gran ancho de banda dentro de los procesadores escalables Intel Xeon de próxima generación

Las cargas de trabajo como el modelado y la simulación (por ejemplo, dinámica de fluidos computacional, pronóstico del clima y el tiempo, cromodinámica cuántica), inteligencia artificial (por ejemplo, capacitación e inferencia de aprendizaje profundo), análisis (por ejemplo, análisis de big data), bases de datos en memoria, almacenamiento y otros impulsan los avances científicos de la humanidad. La próxima generación de procesadores escalables Intel Xeon (cuyo nombre en código es "Sapphire Rapids") ofrecerá memoria de alto ancho de banda (HBM) integrada, lo que proporcionará un aumento espectacular en el ancho de banda de la memoria y una mejora significativa del rendimiento para las aplicaciones HPC que operan cargas de trabajo sensibles al ancho de banda de la memoria. Los usuarios pueden alimentar las cargas de trabajo utilizando solo memoria de alto ancho de banda o en combinación con DDR5.

El impulso de los clientes es fuerte para los procesadores Sapphire Rapids con HBM integrado, con victorias líderes tempranas como la supercomputadora Aurora del Departamento de Energía de los Estados Unidos en el Laboratorio Nacional Argonne y la supercomputadora Crossroads en el Laboratorio Nacional de Los Álamos.

"Lograr resultados a exaescala requiere el acceso rápido y el procesamiento de cantidades masivas de datos", dijo Rick Stevens, director asociado de laboratorio de Computación, Medio Ambiente y Ciencias de la Vida en el Laboratorio Nacional Argonne. "La integración de memoria de alto ancho de banda en los procesadores escalables Intel Xeon aumentará significativamente el ancho de banda de memoria de Aurora y nos permitirá aprovechar el poder de la inteligencia artificial y el análisis de datos para realizar simulaciones avanzadas y modelado 3D".

Charlie Nakhleh, director asociado de laboratorio de Física de Armas en el Laboratorio Nacional de Los Álamos, dijo: "La supercomputadora Crossroads en los Laboratorios Nacionales de Los Álamos está diseñada para avanzar en el estudio de sistemas físicos complejos para la ciencia y la seguridad nacional. El procesador Xeon de próxima generación de Intel, Sapphire Rapids, junto con la memoria de alto ancho de banda, mejorará significativamente el rendimiento de las cargas de trabajo con uso intensivo de memoria en nuestro sistema Crossroads. El producto [Sapphire Rapids con HBM] acelera los cálculos complejos de física e ingeniería más grandes, lo que nos permite completar las principales responsabilidades de investigación y desarrollo en seguridad global, tecnologías energéticas y competitividad económica".

La plataforma basada en Sapphire Rapids proporcionará capacidades únicas para acelerar la HPC, incluido un mayor ancho de banda de E/S con PCI express 5.0 (en comparación con PCI express 4.0) y soporte de Compute Express Link (CXL) 1.1, lo que permite casos de uso avanzados en computación, redes y almacenamiento.

Además de los avances en memoria y E/S, Sapphire Rapids está optimizado para cargas de trabajo de HPC e inteligencia artificial (IA), con un nuevo motor de aceleración de IA integrado llamado Intel® Advanced Matrix Extensions (AMX). Intel AMX está diseñado para ofrecer un aumento significativo del rendimiento para la inferencia y el entrenamiento de aprendizaje profundo. Los clientes que ya trabajan con Sapphire Rapids incluyen CINECA, Leibniz Supercomputing Centre (LRZ) y Argonne National Lab, así como los equipos de sistemas Crossroads en Los Alamos National Lab y Sandia National Lab.

GPU IntelX e-HPC (Ponte Vecchio) encendida

A principios de este año, Intel encendió su GPU basada en Xe-HPC (cuyo nombre en código es "Ponte Vecchio") y está en proceso de validación del sistema. Ponte Vecchio es una GPU basada en la arquitectura Xe optimizada para cargas de trabajo de HPC e IA. Aprovechará la tecnología de empaquetado 3D Foveros de Intel para integrar múltiples IP en el paquete, incluida la memoria HBM y otra propiedad intelectual. La GPU está diseñada con computación, memoria y tejido para satisfacer las necesidades cambiantes de las supercomputadoras más avanzadas del mundo, como Aurora.

Ponte Vecchio estará disponible en un factor de forma y subsistemas del Módulo Acelerador OCP (OAM), que servirán las capacidades de escalabilidad vertical y horizontal requeridas para las aplicaciones HPC.

Ampliación de Intel Ethernet para HPC

En ISC 2021, Intel también anuncia su nueva solución de redes de alto rendimiento con Ethernet (HPN), que amplía las capacidades de la tecnología Ethernet para clústeres más pequeños en el segmento HPC mediante el uso de adaptadores y controladores de red Intel Ethernet serie 800 estándar, conmutadores basados en ASIC de conmutador ethernet programable Intel® Tofino™ P4 y el software de la suite Intel® Ethernet Fabric. HPN permite un rendimiento de las aplicaciones comparable al de InfiniBand a un costo menor, al tiempo que aprovecha la facilidad de uso que ofrece Ethernet.

Soporte comercial para DAOS

Intel está introduciendo soporte comercial para DAOS (almacenamiento de objetos asincrónico distribuido), un almacén de objetos definidos por software de código abierto creado para optimizar el intercambio de datos en todas las arquitecturas Intel HPC. DAOS está en la base de la pila de almacenamiento Intel® Exascale, previamente anunciada por el Laboratorio Nacional Argonne, y está siendo utilizada por clientes de Intel como LRZ y JINR (Joint Institute for Nuclear Research).

El soporte DAOS ahora está disponible para los socios como una oferta de soporte L3, que permite a los socios proporcionar una solución completa de almacenamiento llave en mano combinándola con sus servicios. Además de los bloques de construcción del centro de datos propios de Intel, los primeros socios para este nuevo soporte comercial incluyen HPE, Lenovo, Supermicro, Brightskies, Croit, Nettrix, Quanta y RSC Group.

Puede encontrar más información sobre la participación de Intel en ISC 2021, incluida una lista completa de charlas y demostraciones, en https://hpcevents.intel.com.

Para las reclamaciones de rendimiento, véase [43, 47, 108] en www.intel.com/3gen-xeon-config.
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