Intel於ISC 22發表多款晶片與異質運算架構，降低AI、加密和分析等新興工作能耗需求

Intel於ISC22 High Performance國際超級電腦大會發表代號為Sapphire Rapids HBM的Xeon處理器，以及Ponte Vecchio、Rialto Bridge、Falcon Shores等資料中心GPU。

展示伺服器軍火

Intel表示公司積極規劃HPC高效能運算產品，預計在2024年將可提供多樣化的異質架構產品組合，除了可以大幅提升效能表現，同時還可以降低一般負載以及AI、加密和分析等新興運算負載所消耗的能源。

即將推出、代號為Sapphire Rapids HBM的Xeon處理器搭載高頻寬記憶體（HBM），透過進封裝技術將最高達64GB的HBM2E高頻寬記憶體與加速運算單元整合至處理器內部，解放受限於記憶體頻寬的工作負載表現，同時在關鍵HPC使用案例中提供顯著的效能改善

將Sapphire Rapids HBM與第3代Xeon可擴充處理器相互比較時，前者能夠於天氣研究、能源、製造和物理工作負載的效能提升2倍至3倍。工程模擬軟體公司Ansys技術長Prith Banerjee也在演說中實際展示Sapphire Rapids HBM能在Ansys Fluent和ParSeNet3等工作負載之中，提供高達2倍的效能提升。

Intel表示在提升HPC和AI超級運算工作負載效能的過程中，運算密度也必要條件之一。代號為Ponte Vecchio的首款旗艦型英特爾資料中心繪圖處理器（GPU），已在複雜的金融服務應用和AI訓練與推論工作負載，提供超越競爭對手的表現。根據Intel提供的數據，在高度逼真的OpenMC4模擬中，Ponte Vecchio可以帶來2倍的加速效果。

Intel也宣布代號為Rialto Bridge的新款資料中心GPU，藉由推展Ponte Vecchio架構以及結合強化後的晶片塊（Tile）和次世代製程節點技術，Rialto Bridge將可提供顯著增加的密度、效能和效率，同時保有軟體一致性。

至於下個重大架構變革則是Falcon Shores，它將x86 CPU和Xe GPU架構整合至單一插槽之中。這個架構預計在2024年帶來超過5倍的電力效率、5倍的運算密度、5倍的記憶體容量與頻寬等增益。

▲ 新款資料中心GPU Rialto Bridge最高具有160組Xe運算核心，預計2023年提供樣品。

▲ Falcon Shores則是將x86 CPU和Xe GPU架構整合至單一插槽的異質處理器。

成功軟體策略助攻

Intel表示再強的硬體也需要軟體協助以發揮功效，其軟體策略是促進整個堆疊的開放發展並提供工具、平台和軟體IP，協助開發者提升生產力，創造更多可擴展、效能更好、更具效率的程式碼，能夠汲取最新晶片創新的優勢，同時不需要重新撰寫程式碼，而讓程式碼能夠透明且移植到CPU、GPU與各種加速器的oneAPI產業倡議就是其成果，目前已有超過20間的研究和學術機構具有oneAPI研發中心並取得重大進展。

為了滿足越來越多資料中心和HPC工作負載往異質運算的方向發展，Intel也推出Intel XPU Manager以協助更有效率地管理這些複雜且多樣化的運算環境。這款工具能在本機或遠端監測與管理Intel資料中心GPU，並透過執行全面性診斷，最大程度地提升可靠性和正常運作時間，改善使用率和執行韌體更新，簡化過去的管理流程。

此外Intel也推出強化檔案移動和儲存資料等工作的DAOS（Distributed Asynchronous Object Storage）檔案系統，提供系統層級的最佳化。DAOS對於檔案系統的效能有著重大影響，同時改善整體存取時間和降低儲存所需容量，並減少資料中心內伺服器占用的空間並提升能源效率。在與Lustre相關的I/O500結果之中，DAOS可達成直寫式檔案系統的70倍效能。

▲ Intel的軟體策略除了包括能夠讓程式碼透明且移植到CPU、GPU與各種加速器的oneAPI之外，也強調開放、選擇、信任等原則。

▲ DAOS（Distributed Asynchronous Object Storage）檔案系統針對Optane 持續性記憶體、Optane固態硬碟等裝置提供系統層級的最佳化。

▲在IO500 MDTEST測試中，與Lustre檔案系統相比，DAOS能提供最高達70倍讀取、5倍寫入的效能增益。

▲ 在IO500 IOR HARD測試中，DAOS能提供最高達24倍讀取、14倍寫入的效能增益。

▲ 平均而言，DAOS能帶來7倍於Lustre的存取效能。

Intel表示將與客戶和領先研究機構合作，實踐永續和開放的HPC。近期也宣布與西班牙巴塞隆納超級運算中心共同合作，設立開創性的RISC-V Zettascale實驗室，並持續與英國劍橋大學和Dell合作，將目前的Exascale實驗室推展成新的劍橋Zettascale實驗室，共同建立一個強健的歐洲創新生態系。