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Intels Supercomputer-Beschleuniger: Xeon Phi mit 72 Kernen, integriertem InfiniBand und 3 TFlops DGEMM

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Das Die des Knights-Landing-Vorgängers Xeon Phi Knights Corner

Intel will am Mittwoch auf der Supercomputer SC13 weitere Details zur nächsten Xeon-Phi-Generation mit Codenamen Knights Landing (KNL) verraten. Doch vorher schon konnte man überall im Colorado Convention Center in Denver Informationen zu dem neuen Rechenbeschleuniger aufschnappen.

Der im 14-nm-Prozess gefertigte KNL wird bis zu 72 Kerne besitzen und bis zu 3 TFlops bei doppeltgenauen Berechnungen (DGEMM) erreichen. Zum Vergleich: Die von Nvidia frisch vorgestellte Tesla K40 erreicht 1,33 TFlops bei DGEMM.

Die KNL-Kerne haben eine erweiterte Atom-Silvermont-Architektur mit vierfach Hyperthreading, größeren Caches und mit einer mit Out-of-Order arbeitenden FPU -- beim Silvermont arbeitet nur die Integer-Einheit Out-of-Order. Daneben steht jedem Kern eine Vektoreinheit mit dem vor einiger Zeit veröffentlichten AVX512- Instruktionssatz samt einiger Erweiterungen zur Verfügung.

Die bisher verwendeten 512-Bit-Befehle (Larrabee New Instruction Set, LNI) sterben danach aus. Alter Code von Knights Corner ist nicht binärkompatibel und muss neu kompiliert werden.

Bis zu 384 GByte DDR4-Speicher lassen sich über sechs Speicherkanäle mit bis zu 100 GByte/s ansprechen. Hinzu kommt das bereits auf der ISC13 angekündigte Stacked Memory (MCD-RAM) mit 8 oder16 GByte Kapazität, das sich in verschiedenen Speichermodellen einblenden lässt. Das soll Bandbreiten von bis zu 500 GByte/s ermöglichen.

Der aktuelle Xeon Phi (Knights Corner) hatte sich mit seinem auf PCIExpress 2.1 beschränktem Interface ziemlich lächerlich gemacht. Knights Landing unterstützt nun PCIExpress 3.0 mit zwei 16-Bit und einem 4-Bit-Kanal. Es soll aber auch eine spezielle Fabric-Version KNL-F geben, die statt der beiden 16-Bit-PCIe-Kanäle InfiniBand mit bis zu 100 GBit/s hinausführt. Hier zeigt sich, warum Intel vor etwa zwei Jahren QLogic aufgekauft hat. Integriertes Infiniband (Codename Storm Lake) soll dann später auch in der Xeon-Familie ab Skylake angeboten werden. (as)