Intel Max Series – skok wydajności dzięki zwiększeniu przepustowości pamięci

Intel skokowo zwiększa wydajność procesorów serii Xeon i akceleratorów graficznych stosowanych w serwerach. Nowe układy Max Series będą korzystać z HBM2e (high bandwidth memory- pamięć o wysokiej przepustowości) umieszczonej w jednym pakiecie wraz z jednostką centralną. Dzięki temu możliwe jest nawet 5-krotne – w niektórych konfiguracjach 10-krotne, przyspieszenie obliczeń wykonywanych przez superkomputery i tych związanych ze sztuczną inteligencją.

Nowe procesory Xeon, znane wcześniej pod kodową nazwą Sapphire Rapids i GPU Ponte Vecchio, zadebiutują jako Max Series. W obu znajdziemy kości HBM2e umożliwiające tym układom korzystanie z szybkiego dostępu do danych zawartych w pamięci. Wszystko dzięki temu, że będzie ona zintegrowana z jednostką centralną w jednym pakiecie. W przypadku CPU będzie to 64 GB przypadające na jedną jednostkę centralną (powyżej 1 GB na rdzeń), a GPU będą dysponować aż dwa razy większą pojemnością.

Dzięki temu będzie można zbudować serwer, w którym nie znajdziemy nawet jednej kości DDR, bo wszystkie dane znajdą się w pamięci zintegrowanej z CPU lub GPU. Możliwe będzie również połączenie obu rozwiązań i korzystanie z nich w płaskiej strukturze, gdzie obie pamięci pracują równolegle, oraz skonfigurowanie maszyny tak, aby korzystała z HBM2e jako cache dla wolniejszych układów RAM.

Intel Max Series w superkomputerach

Flagowym superkomputerem, który ma korzystać z obu układów Max Series, będzie Aurora w Argonne National Laboratory. Firma Intel ma wyposażyć go w ponad 10 tys. serwerów kasetowych, a w każdym z nich znajdziemy 2 CPU i 6 GPU (MS 1100). Taka konfiguracja ma zapewnić nawet 10-krotny wzrost wydajności w porównaniu do rozwiązań stosowanych dziś. Jak będzie, przekonamy się już niedługo, bo Aurora ma zadebiutować w przyszłym roku. Takie same procesory znajdą się też w superkomputerach budowanych w Los Alamos National Laboratory – Crossroads i na uniwersytecie w Kyoto – Camphor3.

Produkty Max Series mają pojawić się na rynku w styczniu 2023, jednak na rozwiązania dla centrów danych, poczekamy do 2024 roku. Następne w kolejności będą układy znane jako Falcon Shores, które zawierać będą rdzenie X^e oraz x86.

Podstawowe dane Intel Max Series CPU:

• 68% mniejsze zużycie energii niż w przypadku klastra AMD Milan-X przy tej samej wydajności HCPG.
• Akceleratory AMX zwiększające wydajność obliczeń SI i zapewniające 8-krotnie większą szczytową przepustowość w stosunku do AVX-512 dla operacji akumulacji INT8 z operacjami akumulacji INT32.2
• Elastyczność działania w różnych konfiguracjach pamięci HBM i DDR.

Benchmarki:

• Modelowanie klimatu: 2,4x szybsze niż AMD Milan-X w MPAS-A przy użyciu tylko HBM.
• Dynamika molekularna: DeePMD, 2,8x wzrost wydajności w stosunku do konkurencyjnych produktów wyposażonych w pamięć DDR.

Najszybszy superkomputer na świecie przekroczył barierę 1 EksaFLOPS

Podstawowe dane Intel Max Series GPU:

• 408 MB pamięci podręcznej L2 – najwięcej w branży – oraz 64 MB pamięci podręcznej L1 w celu zwiększenia przepustowości i wydajności.
• Natywna akceleracja ray tracingu

Benchmarki:

• Finanse: 2,4-krotny wzrost wydajności w stosunku do NVIDIA A100 przy wycenie opcji kredytowych Riskfuel.
• Fizyka: 1,5-krotny wzrost wydajności w stosunku do A100 w symulacjach wirtualnych reaktorów NekRS.

GPU będą dostępne w kilku wariantach:

• Max Series 1100 (300 W): karta PCIe – 56 rdzeni X^e i 48 GB pamięci HBM2e
• Max Series 1350 GPU (450 W): moduł OAM – 112 rdzeni X^e i 96 GB pamięci HBM.
• Max Series 1550 GPU (600 W): moduł OAM firmy – 128 rdzeni X^e i 128 GB pamięci HBM

Dalsze informację pojawią się pewnie na targach Supercomputing 2022 w Dallas.