HQBUY網(wǎng)12月11日訊，在2019年11月于美國(guó)丹佛(Denver)舉行的Supercomputing 2019(SC19)大會(huì)，成為下半年一窺英特爾(Intel)、NVIDIA、超微(AMD)、慧與科技(Hewlett Packard Enterprise；HPE)、Dell EMC等全球一線芯片制造商與系統(tǒng)大廠，展示自有高效能運(yùn)算(HPC)與人工智能(AI)運(yùn)算相關(guān)未來(lái)硬件與軟件前瞻技術(shù)的櫥窗，也成為科技產(chǎn)業(yè)觀察未來(lái)幾年全球高效能運(yùn)算與AI技術(shù)如何演進(jìn)的一個(gè)絕佳機(jī)會(huì)。
綜觀本屆SC19大會(huì)，幾家大廠所發(fā)表新產(chǎn)品與技術(shù)動(dòng)向，相當(dāng)值得持續(xù)觀察與關(guān)注，如英特爾面向資料中心領(lǐng)域的繪圖芯片(GPU)產(chǎn)品發(fā)展、NVIDIA的安謀(ARM)架構(gòu)服務(wù)器芯片發(fā)展，再到終端業(yè)者如Dell EMC所揭露全新高效能運(yùn)算與AI新產(chǎn)品，以及慧與企業(yè)和Cray結(jié)合的產(chǎn)品組合，或是部分新創(chuàng)企業(yè)具創(chuàng)新價(jià)值的新產(chǎn)品技術(shù)等，值得業(yè)界后續(xù)關(guān)注其動(dòng)向。
英特爾Ponte Vecchio 將Xe GPU延伸資料中心
首先英特爾方面，此前英特爾已預(yù)計(jì)要在2020年，針對(duì)PC領(lǐng)域推出采自有「Xe」架構(gòu)的獨(dú)立式繪圖芯片(GPU)，而今在SC19大會(huì)前夕，轉(zhuǎn)投英特爾的前超微繪圖部門(mén)大將Raja Koduri，首度發(fā)布英特爾預(yù)計(jì)2021年問(wèn)世的高效能運(yùn)算加速器戰(zhàn)略，并揭露首款采7奈米制程小芯片技術(shù)的資料中心領(lǐng)域、代號(hào)「Ponte Vecchio」的Xe GPU，鎖定搶攻高效能運(yùn)算和AI新興市場(chǎng)。
Ponte Vecchio將成為英特爾旗下首個(gè)「百萬(wàn)兆等級(jí)」繪圖解決方案，并采用Foveros與晶粒堆棧封裝技術(shù)。英特爾執(zhí)行長(zhǎng)Bob Swan日前曾證實(shí)，英特爾計(jì)劃2021年推出首款面向資料中心應(yīng)用的7奈米獨(dú)立式GPU，指的應(yīng)該就是Ponte Vecchio。
英特爾也將根據(jù)客戶需求延伸Xe架構(gòu)應(yīng)用范圍，以滿足客戶所需。未來(lái)英特爾將以一個(gè)Xe GPU架構(gòu)為基礎(chǔ)，推展自有GPU產(chǎn)品的未來(lái)演進(jìn)，采取單一Xe架構(gòu)適用多個(gè)次架構(gòu)、微架構(gòu)的發(fā)展戰(zhàn)略，成為高效能運(yùn)算、深度學(xué)習(xí)(DL)與訓(xùn)練、云端、媒體轉(zhuǎn)碼分析、工作站、游戲、行動(dòng)PC以及超級(jí)行動(dòng)PC等「次架構(gòu)／微架構(gòu)」的GPU統(tǒng)一架構(gòu)，以滿足更多應(yīng)用領(lǐng)域客戶對(duì)Xe GPU架構(gòu)的采用需求。
針對(duì)高效能運(yùn)算領(lǐng)域，未來(lái)英特爾Xe架構(gòu)將聚焦搶攻3個(gè)市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域。其一是彈性的資料并行矢量矩陣引擎，這在很大程度上發(fā)揮了AI加速以及AI訓(xùn)練的作用；其二是高雙精度(FP64)吞吐量，這對(duì)天氣預(yù)報(bào)、石油與天然氣、天文等傳統(tǒng)高效能運(yùn)算工作負(fù)載應(yīng)用領(lǐng)域具很大需求性；其三是英特爾在高效能運(yùn)算的發(fā)展，將具有較高的緩存與存儲(chǔ)器頻寬規(guī)格表現(xiàn)。
Ponte Vecchio也將具備英特爾嵌入式多芯片互連橋接(EMIB)技術(shù)，有助將小芯片連結(jié)在一起，這意謂Ponte Vecchio芯片可能是首波采用英特爾7月十所揭露共同EMIB(co-EMIB)技術(shù)的產(chǎn)品。至于GPU與GPU的通訊，將透過(guò)Compute eXpress Link(CXL)界面進(jìn)行，這將配置于PCIe 5.0之上。
Ponte Vecchio以外，英特爾也宣布將在2021年發(fā)表新一代代號(hào)「Sapphire Rapids」的10奈米Xeon處理器，為Ice Lake的更新一代處理器產(chǎn)品線。Ponte Vecchio將獲得美國(guó)能源部Aurora超級(jí)計(jì)算機(jī)采用，2021年將安裝在隸屬于美國(guó)能源部的Argonne 國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(Argonne National Laboratory)。英特爾稱Aurora超級(jí)計(jì)算機(jī)每單一節(jié)點(diǎn)將搭載兩個(gè)Sapphire Rapids中央處理器(CPU)以及6個(gè)Ponte Vecchio GPU。
硬件之外，英特爾也發(fā)布o(jì)neAPI產(chǎn)業(yè)軟件倡議，表示oneAPI提供CPU、GPU、現(xiàn)場(chǎng)可程序化邏輯閘陣列(FPGA)、以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器(NNP)等異質(zhì)運(yùn)算架構(gòu)，一個(gè)統(tǒng)一且簡(jiǎn)化的程序設(shè)計(jì)模型。由此顯示英特爾采取軟件優(yōu)先途徑，提供異質(zhì)架構(gòu)統(tǒng)一且可擴(kuò)展技術(shù)的戰(zhàn)略
。
英特爾表示，oneAPI將會(huì)是更具AI導(dǎo)入且多元化架構(gòu)的環(huán)境定義程序設(shè)計(jì)。英特爾開(kāi)發(fā)oneAPI，應(yīng)是為提供開(kāi)發(fā)者能夠更簡(jiǎn)易運(yùn)用英特爾GPU、CPU、FPGA或Movidius加速器進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。
NVIDIA結(jié)合安謀 強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手
NVIDIA則發(fā)表一款全新參考設(shè)計(jì)，以及用于支援NVIDIA打造面向高效能運(yùn)算領(lǐng)域、以安謀架構(gòu)為基礎(chǔ)的GPU加速服務(wù)器解決方案。NVIDIA表示，這款以安謀架構(gòu)為基礎(chǔ)的參考設(shè)計(jì)平臺(tái)，獲得HPE、Cray、邁威爾(Marvell)、富士通(Fujitsu)以及Ampere等業(yè)者支持，將采用NVIDIA包含軟硬件建構(gòu)區(qū)塊的參考設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)自有GPU加速服務(wù)器，提供超大規(guī)模云端服務(wù)供應(yīng)商、高效能儲(chǔ)存和百萬(wàn)兆級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域客戶所需。
這有賴NVIDIA透過(guò)讓自有CUDA-X庫(kù)、GPU加速AI架構(gòu)以及軟件開(kāi)發(fā)工具，對(duì)安謀架構(gòu)開(kāi)發(fā)者開(kāi)放，并于6月宣布NVIDIA支援以安謀架構(gòu)為基礎(chǔ)CPU，能夠驅(qū)動(dòng)極具能源效率且具備AI運(yùn)算的百萬(wàn)兆級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)。NVIDIA并宣布推出全新云端GPU加速超級(jí)計(jì)算機(jī)，已導(dǎo)入微軟(Microsoft) Azure資料中心應(yīng)用。
NVIDIA執(zhí)行長(zhǎng)黃仁勛認(rèn)為，高效能運(yùn)算領(lǐng)域正在崛起，在機(jī)器學(xué)習(xí)與AI技術(shù)的突破，正在重新定義科學(xué)方法，以及為新架構(gòu)推出帶來(lái)新契機(jī)。
面對(duì)英特爾進(jìn)軍高效能運(yùn)算與AI的GPU應(yīng)用領(lǐng)域，黃仁勛稱不擔(dān)心來(lái)自英特爾的競(jìng)爭(zhēng)，稱要進(jìn)軍AI領(lǐng)域但推出不復(fù)雜的可行解決方案，以及采用開(kāi)發(fā)者所要的軟件，不是一件容易的事。黃仁勛也樂(lè)見(jiàn)英特爾新產(chǎn)品設(shè)計(jì)問(wèn)世，認(rèn)為可向英特爾學(xué)習(xí)，NVIDIA相當(dāng)看重每家競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
NVIDIA宣布GPU支援安謀架構(gòu)CPU，有助自有技術(shù)持續(xù)跟上整體發(fā)展趨勢(shì)，并強(qiáng)化自有生態(tài)系統(tǒng)與軟件平臺(tái)，并有助讓全球云端供應(yīng)商與資料中心管理者，了解NVIDIA GPU如何與各類CPU進(jìn)行無(wú)縫接軌。另外，NVIDIA也成功將安謀與Ampere、富士通等合作廠商，和自有軟件生態(tài)體系與CUDA-X軟件平臺(tái)結(jié)合在一起。
即使NVIDIA的領(lǐng)先地位吸引部分新創(chuàng)企業(yè)在后追趕，但NVIDIA在AI芯片軟件上多年累積的成果，仍將很難遭超越。對(duì)安謀來(lái)說(shuō)，與NVIDIA結(jié)盟也等于為自有架構(gòu)打下更堅(jiān)實(shí)的競(jìng)爭(zhēng)基礎(chǔ)。
NVIDIA也發(fā)布「Magnum IO」軟件套件，宣稱可協(xié)助科學(xué)家、AI以及高效能運(yùn)算研究人員，只需數(shù)分鐘就能處理大量資料，不再需要以小時(shí)計(jì)算的時(shí)間處理資料。
AI新創(chuàng)Cerebras 初試啼聲
AI芯片新創(chuàng)企業(yè)Cerebras揭露其CS-1系統(tǒng)面紗，采該公司W(wǎng)afer Scale Engine大型芯片設(shè)計(jì)，宣稱為全球最快速AI計(jì)算機(jī)，能比其他系統(tǒng)提供更少空間與功耗下的運(yùn)算效能。CS-1早期客戶包含美國(guó)能源部旗下Argonne國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，采CS-1系統(tǒng)加速癌癥研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
超微在本屆大會(huì)也發(fā)表全新以該公司Epyc處理器為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的平臺(tái)，支援超微最新Radeon Instinct加速器；超微并發(fā)表支援全新編譯器以及針對(duì)高效能運(yùn)算應(yīng)用整合最新機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)架構(gòu)的ROCm 3.0，ROCm 3.0也支援包含Singularity、Kubernetes、SLURM以及TAU等工具的工作負(fù)載部署。超微也在會(huì)上宣布，該公司處理器將搭載于預(yù)計(jì)2021年發(fā)布的Frontier超級(jí)計(jì)算機(jī)中。
雖然在本屆大會(huì)上，未見(jiàn)IBM發(fā)布任何主要的全新系統(tǒng)，或是發(fā)表Power10處理器升級(jí)，但可見(jiàn)IBM正在投入新的技術(shù)途徑，要以該公司的AI專業(yè)知識(shí)，為該公司的系統(tǒng)強(qiáng)化既有已安裝的高效能運(yùn)算基礎(chǔ)架構(gòu)。但這不代表IBM全然放棄了主要的系統(tǒng)業(yè)務(wù)。
IBM的做法是部署小型Power系統(tǒng)，也許小到只有單一節(jié)點(diǎn)，從客戶基礎(chǔ)架構(gòu)端取得應(yīng)用資料和運(yùn)行資料，再透過(guò)IBM的AI軟件進(jìn)行運(yùn)算，藉此提供低成本、幾乎無(wú)中斷的應(yīng)用加速以及更快速的價(jià)值提供服務(wù)。這也是IBM華生(Watson)核心戰(zhàn)略的一部分。
系統(tǒng)商新品競(jìng)出 百花齊放
慧與科技發(fā)布該公司與Cray結(jié)合的產(chǎn)品組合，宣稱為面向廣泛高效能運(yùn)算與AI工作負(fù)載的產(chǎn)品組合，剛好在慧與科技完成收購(gòu)Cray后兩個(gè)月發(fā)布，包含從服務(wù)、軟件、運(yùn)算、互聯(lián)到儲(chǔ)存技術(shù)等內(nèi)容，如Cray全新ClusterStor E1000儲(chǔ)存系統(tǒng)、慧與Apollo服務(wù)器產(chǎn)品線以及Data Management Framework軟件等，目標(biāo)滿足企業(yè)市場(chǎng)不斷增長(zhǎng)的需求。慧與并擴(kuò)充其Apollo服務(wù)器產(chǎn)品線也可支援Cray超級(jí)計(jì)算機(jī)。
慧與指出，即使政府與大專院校占全球超級(jí)計(jì)算機(jī)多數(shù)市占率，商用市場(chǎng)仍有很大的加速成長(zhǎng)空間，如能源及生命科學(xué)等領(lǐng)域。
Dell Technologies揭露一系列高效能運(yùn)算儲(chǔ)存、AI、高速網(wǎng)絡(luò)以及GPU加速工作負(fù)載全新解決方案，如Dell EMC Ready Solutions擴(kuò)大提供HPC Storage支援，有助組織簡(jiǎn)化及加速部署和解決方案管理；Dell EMC PowerVault ME4整體儲(chǔ)存空間再升級(jí)，儲(chǔ)存密度提升達(dá)25%。
Top500處理器英特爾獨(dú)占鰲頭 超微嶄露頭角
值得注意的是，在Top500最新發(fā)布的全球超級(jí)計(jì)算機(jī)排名中，采用英特爾第2代代號(hào)「Cascade Lake」Xeon Scalable處理器的超級(jí)計(jì)算機(jī)總數(shù)，增加近3倍，從前一次2019年中調(diào)查的9部超級(jí)計(jì)算機(jī)，增加至最新達(dá)26部。共計(jì)Top500排名中有470部超級(jí)計(jì)算機(jī)采用英特爾多個(gè)世代版本Xeon與Xeon Phi處理器，占比達(dá)94%。
超微服務(wù)器處理器產(chǎn)品線也首度獲得Top500超級(jí)計(jì)算機(jī)采用，有4部超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用Epyc首代Naples與新一代Rome處理器家族；另有兩部超級(jí)計(jì)算機(jī)采用以超微架構(gòu)為基礎(chǔ)的處理器，分別是Opteron處理器、以及由超微中國(guó)合資企業(yè)天津海光所設(shè)計(jì)的海光禪定(Higon Dhyana)處理器。（原作者楊智家）
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