Intel dẩy mạnh phát triển Diện toán hiệu suất cao (HPC) và Trí tuệ nhân tạo (AI) với bộ xử lý toàn năng XPU

 

 

​
Bộ vi xử lý Sapphire Rapids tích hợp Bộ nhớ băng thông cao (HBM) tăng cường hiệu suất hoạt động; Bộ xử lý đồ họa, khả năng kết nối mạng và khả năng lưu trữ cải thiện HPC toolbox.

Cuộc đua Điện toán hiệu năng cao (HPC)

So với đối thủ cạnh tranh gần nhất là bộ vi xử lý x86, bộ xử lý Intel Xeon Scalable thế hệ thứ 3 mang lại hiệu suất cao hơn trên rất nhiều khối lượng công việc phổ biến nhất của lĩnh vực HPC. Cụ thể, khi so sánh bộ xử lý Xeon Scalable 8358 với bộ xử lý AMD EPYC 7543, các tác vụ như NAMD, LAMMP, RELION và mô hình định giá tùy chọn nhị thức đều đưa ra kết quả tốt hơn, với hiệu suất cao hơn lần lượt là 62%, 57%, 68% và 37%. Ngoài ra, thuật toán Monte Carlo có tốc độ nhanh gấp đôi, cho phép các công ty tài chính đạt được kết quả định giá chỉ với một nửa thời gian bỏ ra. Bộ xử lý Xeon Scalable 8380 cũng vượt trội hơn bộ xử lý AMD EPYC 7763 đối với những tác vụ quan trọng liên quan đến Trí tuệ nhân tạo (AI), với hiệu suất tốt hơn 50% trên 20 điểm chuẩn chung. Nhiều phòng thí nghiệm HPC, trung tâm siêu máy tính, trường đại học và các nhà sản xuất thiết bị gốc đã đưa nền tảng máy tính mới nhất của Intel vào sử dụng, bao gồm Dell Technologies, HPE, Cục quản lý khí tượng Hàn Quốc, Lenovo, Cơ sở dữ liệu và máy tính Max Planck, Tập đoàn Oracle, Đại học Osaka và Đại học Tokyo.

Tích hợp Bộ nhớ băng thông cao trong Bộ vi xử lý Intel Xeon Scalable Thế hệ mới

Những đầu việc cần mô hình hóa và mô phỏng (ví dụ: tính toán động lực học chất lưu, dự báo thời tiết và báo hiệu biến đổi khí hậu, thuyết động lực học lượng tử, trí tuệ nhân tạo (ví dụ: đào tạo và suy luận nhờ deep learning, phân tích dữ liệu lớn), cơ sở dữ liệu trong bộ nhớ, lưu trữ, v..v. đều góp phần tạo nên tính đột phá trong những phát minh khoa học. Bộ vi xử lý Intel Xeon Scalable thế hệ mới (tên mã “Sapphire Rapids) tích hợp bộ nhớ băng thông cao (HBM) sẽ nâng cấp đáng kể băng thông bộ nhớ và cải thiện hiệu suất cho các ứng dụng Điện toán hiệu năng cao, đặc biệt là với các tác vụ cần sử dụng băng thông bộ nhớ lớn. Người dùng có thể xử lý công việc một cách hiệu quả chỉ bằng Bộ nhớ băng thông cao hoặc kết hợp với DDR5.

Nền tảng sử dụng bộ xử lý Sapphire Rapids sẽ mang đến những khả năng để tăng tốc HPC, bao gồm tăng gấp đôi băng thông I/O với PCI express 5.0 (so với PCI express 4.0) và hỗ trợ Compute Express Link (CXL) 1.1, hỗ trợ các ứng dụng nâng cao xung quanh sử dụng điện toán, mạng và lưu trữ. Ngoài những tiến bộ về bộ nhớ và I/O, Sapphire Rapids được tối ưu hóa cho khối lượng công việc điện toán hiệu suất cao và trí tuệ nhân tạo (AI), với một công cụ tăng tốc AI tích hợp mới có tên là Intel AMX (Advanced Matrix Extensions). Intel AMX được thiết kế để tăng hiệu suất đáng kể cho suy luận và đào tạo deep learning. Một số khách hàng đã bắt đầu thử nghiệm HPC với Sapphire Rapids, bao gồm CINECA, Trung tâm Siêu máy tính Leibniz (LRZ) và Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne, cũng như là Hệ thống Crossroads tại phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos và phòng thí nghiệm quốc gia Sandia.

Khởi động Bộ xử lý đồ họa Intel Xe-HPC GPU

Đầu năm nay, Intel đã "khởi động" bộ xử lý đồ họa (GPU) dựa trên bộ xử lý Xe-HPC (mã hiệu “Ponte Vecchio”) và đang trong quá trình xác thực hệ thống. Ponte Vecchio là bộ xử lý đồ họa dựa trên kiến trúc Xe được tối ưu hóa cho khối lượng công việc HPC và AI. Sản phẩm này sẽ tận dụng công nghệ đóng gói 3D Foveros của Intel để tích hợp nhiều IP trong gói, bao gồm bộ nhớ HBM và các sản phẩm trí tuệ khác. GPU được cấu thành bởi điện toán, bộ nhớ và kết cấu để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các siêu máy tính tiên tiến nhất thế giới, điển hình là Aurora.

Mở rộng khả năng kết nối Ethernet của Intel vào Điện toán hiệu suất cao

Tại ISC 2021, Intel cũng công bố giải pháp Kết nối mạng hiệu suất cao với Ethernet (HPN) mới, giúp mở rộng tiềm năng công nghệ Ethernet cho phân khúc HPC bằng cách sử dụng bộ chuyển đổi mạng và bộ điều khiển tiêu chuẩn Intel Ethernet 800 Series, các thiết bị chuyển mạch dựa trên Intel® Tofino ™ với bộ điều khiển Ethernet ASIC có thể lập trình P4 và Phần mềm Intel® Ethernet Fabric Suite. So với InfiniBand, Giải pháp kết nối mạng hiệu suất cao với Ethernet (HPN) mang lại hiệu quả ứng dụng tương đương với chi phí thấp hơn và dễ sử dụng hơn nhờ có Ethernet.

Cách mạng hóa DAOS

Intel đang giới thiệu các hoạt động hỗ trợ thương mại cho DAOS (hệ thống lưu trữ phân tán không đồng bộ). DAOS là một kho lưu trữ đối tượng mã nguồn mở do phần mềm xác định được xây dựng để tối ưu hóa việc trao đổi dữ liệu xuyên suốt các kiến trúc Intel HPC. Đây cũng là nền tảng của ngăn xếp lưu trữ Intel® Exascale, đã được Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne công bố trước đây và đang được sử dụng bởi các khách hàng của Intel như LRZ và JINR (Viện liên hiệp nghiên cứu hạt nhân).

DAOS hiện đã có sẵn dưới dạng cung cấp hỗ trợ L3, giúp các đối tác cung cấp giải pháp lưu trữ hoàn chỉnh bằng cách kết hợp với các dịch vụ của họ. Ngoài các khối xây dựng trung tâm dữ liệu của riêng Intel, các đối tác ban đầu cho hỗ trợ thương mại mới này bao gồm HPR, Lenovo, Supermicro, Brightskyies, Croit, Nettrix, Quanta và RSC Group.

Xem thêm chi tiết về phần trình bày của Intel tại ISC 2021 tại http://www.hpcevents.intel.com/.