英特爾加速高性能計(jì)算和人工智能融合

近日，英特爾公司副總裁兼企業(yè)與政府事業(yè)部總經(jīng)理RajeebHazra博士在2019國際超算大會上代表英特爾發(fā)表主題演講，介紹了英特爾最新的高性能計(jì)算產(chǎn)品和技術(shù)突破。

在2019國際超算大會(ISC’19)上，英特爾介紹了一系列英特爾以數(shù)據(jù)為中心的產(chǎn)品組合如何改變下一代高性能計(jì)算(HPC)系統(tǒng)，并推動全行業(yè)向E級超算不斷發(fā)展的最新情況。

英特爾公司副總裁兼極限計(jì)算部門總經(jīng)理Trish Damkroger表示：“在當(dāng)今以數(shù)據(jù)為中心的世界，英特爾將繼續(xù)推動創(chuàng)新并不斷提升產(chǎn)品性能。我們的高性能計(jì)算解決方案產(chǎn)品組合——包括英特爾至強(qiáng)鉑金9200處理器和英特爾傲騰數(shù)據(jù)中心級持久內(nèi)存——實(shí)現(xiàn)了前所未有的科學(xué)探索和發(fā)現(xiàn)。”

如今，先進(jìn)的高性能計(jì)算系統(tǒng)同時(shí)借助傳統(tǒng)的高性能計(jì)算數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)，來高效處理最為復(fù)雜的科學(xué)問題。然而隨著高性能計(jì)算系統(tǒng)對計(jì)算性能的要求越來越高，內(nèi)存帶寬日益成為一個(gè)瓶頸。

在日前舉行的2019國際超算大會上，英特爾展示了其以數(shù)據(jù)為中心的產(chǎn)品組合如何通過將高性能計(jì)算數(shù)據(jù)分析和人工智能加速整合到一個(gè)單一的計(jì)算環(huán)境中，并提供新的內(nèi)存和存儲模式為計(jì)算引擎提供支持，進(jìn)而解決高性能計(jì)算系統(tǒng)面臨的獨(dú)特挑戰(zhàn)。

當(dāng)前，英特爾以數(shù)據(jù)為中心的產(chǎn)品組合為系統(tǒng)架構(gòu)師提供了構(gòu)建先進(jìn)計(jì)算系統(tǒng)的根基，賦能這些系統(tǒng)能夠傳輸、存儲和處理海量數(shù)據(jù)。針對那些對計(jì)算性能有著最高要求的系統(tǒng)，英特爾近日還宣布，包括Atos、慧與(HPE)、聯(lián)想、Penguin Computing、Megware等在內(nèi)的一些指定OEM廠商以及經(jīng)過授權(quán)的英特爾經(jīng)銷商目前已開始出貨基于英特爾至強(qiáng)鉑金9200處理器的預(yù)配置系統(tǒng)。

作為第二代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器產(chǎn)品系列的延續(xù)，英特爾至強(qiáng)鉑金9200處理器系列為廣泛的工作負(fù)載和用途提供的性能，諸如科學(xué)模擬、財(cái)務(wù)分析、人工智能/深度學(xué)習(xí)、3D建模與分析、密碼學(xué)和數(shù)據(jù)壓縮等場景。英特爾至強(qiáng)鉑金9200處理器集成了英特爾深度學(xué)習(xí)加速(英特爾DL Boost)技術(shù)，其人工智能性能相比上一代發(fā)布的至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器提高多達(dá)30倍。

在2019國際超算大會上，英特爾還與歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心(ECMWF)、愛丁堡大學(xué)并行計(jì)算中心(EPCC)、富士通、斯洛文尼亞IT服務(wù)提供商Arctur以及NEXTGenIO項(xiàng)目中的其它合作伙伴公布了多項(xiàng)不同超算應(yīng)用項(xiàng)目中使用英特爾傲騰數(shù)據(jù)中心級持久內(nèi)存獲得的最新突破性性能。

歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心(ECMWF)將其Fields Database(保存中期天氣預(yù)測的氣象數(shù)據(jù))存儲于持久內(nèi)存并分布在多個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)上之后，獲得了10倍的更高帶寬。配備英特爾傲騰數(shù)據(jù)中心級持久內(nèi)存的計(jì)算節(jié)點(diǎn)不僅加快了ECMWF的全球天氣預(yù)測，還減少了運(yùn)行其模型所需的I/O節(jié)點(diǎn)數(shù)量。

Arctur高性能計(jì)算中心與巴塞羅那超算中心攜手合作，在模擬輕型電動飛機(jī)的3D模型時(shí)，獲得了2倍的速度提升，并在16個(gè)節(jié)點(diǎn)上將其OpenFOAM運(yùn)行時(shí)間縮短了50%。

愛丁堡大學(xué)并行計(jì)算中心(EPCC)在配備英特爾傲騰數(shù)據(jù)中心持久內(nèi)存的計(jì)算節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行代碼后，在CASTEP*材料科學(xué)應(yīng)用上實(shí)現(xiàn)了2倍的高吞吐量，加快了跨多個(gè)領(lǐng)域的材料科學(xué)研究。

此外，英特爾進(jìn)一步加快英特爾傲騰數(shù)據(jù)中心級持久內(nèi)存在高性能計(jì)算系統(tǒng)中的應(yīng)用，并宣布了一項(xiàng)針對超算推出的，利用英特爾傲騰數(shù)據(jù)中心級持久內(nèi)存和分布式異步對象存儲(DAOS)的革命性全新存儲架構(gòu)。其中，DAOS是一種提供高帶寬、低延遲和高I/O操作的開源軟件定義橫向擴(kuò)展對象存儲，專為高性能計(jì)算和人工智能工作負(fù)載的融合而設(shè)計(jì)。這一全新的軟件定義存儲引擎消除了目前并行文件系統(tǒng)中的若干局限性。

ALCF-X項(xiàng)目總監(jiān)/E級計(jì)算系統(tǒng)副總監(jiān)Susan Coghlan表示：“阿貢領(lǐng)導(dǎo)力計(jì)算機(jī)構(gòu)(ALCF)將作為‘極光’(Aurora)項(xiàng)目的一部分首次大規(guī)模生產(chǎn)部署DAOS存儲系統(tǒng)，到2021年，‘極光’(Aurora)將成為美國第一個(gè)E級計(jì)算系統(tǒng)。DAOS存儲系統(tǒng)旨在提供E級系統(tǒng)上的I/O密集型工作負(fù)載所需的元數(shù)據(jù)運(yùn)算速度和帶寬。”

在2019國際超算大會上，英特爾還披露了其有關(guān)One API項(xiàng)目的更多信息。該項(xiàng)目將提供一個(gè)統(tǒng)一的編程模型，以簡化多樣化計(jì)算架構(gòu)上的應(yīng)用開發(fā)。同時(shí)，英特爾的One API將基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和開放規(guī)范，并可以與OpenMP、MPI和Fortran等進(jìn)行交互操作。

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