Intel ogłasza nową architekturę GPU i oneAPI dla Unified Software Stack na SC19



At Supercomputing 2019, Intel unveiled its vision for extending its leadership in the convergence of high-performance computing (HPC) and artificial intelligence (AI) with new additions to its data-centric silicon portfolio and an ambitious new software initiative that represents a paradigm shift from today's single-architecture, single-vendor programming models.

W odpowiedzi na rosnące zastosowanie heterogenicznych architektur w obliczeniach o wysokiej wydajności, Intel rozszerzył swoją istniejącą ofertę technologii, aby efektywniej przenosić, przechowywać i przetwarzać dane, ogłaszając nową kategorię dyskretnych GPU ogólnego przeznaczenia zoptymalizowanych pod kątem konwergencji AI i HPC. Intel zapoczątkował także inicjatywę branżową oneAPI, aby dostarczyć ujednolicony i uproszczony model programowania do tworzenia aplikacji w heterogenicznych architekturach przetwarzania, w tym procesorach, procesorach graficznych, układach FPGA i innych akceleratorach. Uruchomienie oneAPI reprezentuje miliony godzin inżynierii Intela w rozwoju oprogramowania i oznacza przełomową ewolucję od dzisiejszych ograniczających, zastrzeżonych podejść programistycznych do modelu opartego na otwartych standardach zaangażowania twórców z różnych architektur i innowacji.

„Obciążenia HPC i AI wymagają różnych architektur, od procesorów, układów GPU ogólnego przeznaczenia i układów FPGA, po bardziej wyspecjalizowane NNP do głębokiego uczenia się, które Intel zademonstrował na początku tego miesiąca” - powiedział Raja Koduri, starszy wiceprezes, główny architekt i dyrektor generalny architektury, grafiki i oprogramowania w firmie Intel. „Uproszczenie naszym klientom możliwości wykorzystania mocy różnorodnych środowisk obliczeniowych jest sprawą najwyższej wagi, a Intel jest zdecydowany przyjąć podejście oparte na oprogramowaniu, które zapewnia jednolitą i skalowalną abstrakcję dla heterogenicznych architektur”.

oneAPI: zorientowane na programistów podejście do przetwarzania heterogenicznego
Zapoczątkowana dzisiaj inicjatywa oneAPI Intel określi programowanie w świecie z wieloma architekturami, w którym coraz częściej znajduje się AI. oneAPI zapewnia programistom zunifikowane i otwarte środowisko programistyczne na wybranej przez siebie architekturze bez uszczerbku dla wydajności i eliminacji złożoności oddzielnych baz kodu, wielu języków programowania oraz różnych narzędzi i przepływów pracy. oneAPI zachowuje istniejące inwestycje w oprogramowanie dzięki obsłudze istniejących języków, zapewniając jednocześnie programistom elastyczność w tworzeniu wszechstronnych aplikacji.

oneAPI obejmuje zarówno inicjatywę branżową opartą na otwartych specyfikacjach, jak i produkt Intel w wersji beta. Specyfikacja oneAPI obejmuje bezpośredni język programowania, rozbudowane interfejsy API i interfejs sprzętowy niskiego poziomu. Oprogramowanie beta oneAPI firmy Intel zapewnia programistom kompleksowe portfolio narzędzi programistycznych, w tym kompilatory, biblioteki i analizatory, pakowane w zestawy narzędzi ukierunkowane na domenę. Pierwsza wersja oneAPI beta jest przeznaczona dla procesorów Intel Xeon Scalable, procesorów Intel Core ze zintegrowaną grafiką i procesorów Intel FPGA, z dodatkowym wsparciem sprzętowym, które będzie dostępne w przyszłych wersjach. Programiści mogą pobrać narzędzia oneAPI, przetestować je w Intel OneAPI DevCloud i dowiedzieć się więcej o oneAPI tutaj.

Strategia zorientowana na dane firmy Intel stanowi podstawę dla konwergencji AI / HPC
Portfolio krzemowe Intela składa się z różnorodnego zestawu architektur rozmieszczonych na szeregu platform krzemowych. Podstawą strategii centrów przetwarzania danych firmy Intel jest skalowalny procesor Intel Xeon, który obecnie obsługuje ponad 90 procent światowych superkomputerów Top500. Skalowalne procesory Intel Xeon to jedyne procesory x86 z wbudowanym przyspieszeniem AI, które są zoptymalizowane do analizy ogromnych zestawów danych w obciążeniach HPC.

Na Supercomputing 2019 Intel zaprezentował nową kategorię GPU ogólnego zastosowania opartą na architekturze Xe Intela. Nazwany kodem „Ponte Vecchio”, ten nowy wysokowydajny, wysoce elastyczny dyskretny procesor GPU ogólnego zastosowania został zaprojektowany do zadań związanych z modelowaniem i symulacją HPC oraz szkoleniami AI. Ponte Vecchio będzie produkowany w technologii Intel 7 nm i będzie pierwszym procesorem graficznym Intel opartym na Xe zoptymalizowanym pod kątem obciążeń HPC i AI. Ponte Vecchio wykorzysta innowacyjne rozwiązania Intel Foveros 3D i EMIB w pakiecie oraz zastosuje wiele technologii w pakiecie, w tym pamięć o dużej przepustowości, połączenie Compute Express Link i inną własność intelektualną.

Budowanie podstaw Exascale Computing
Intel's data-centric silicon portfolio and oneAPI initiative lays the foundation for the convergence of HPC and AI workloads at exascale within the Aurora system at Argonne National Laboratory. Aurora will be the first U.S. exascale system to leverage the full breadth of Intel's data-centric technology portfolio, building upon the Intel Xeon Scalable platform and using Xe architecture-based GPUs, as well as Intel Optane DC persistent memory and connectivity technologies. The compute node architecture of Aurora will feature two 10 nm-based Intel Xeon Scalable processors (code-named 'Sapphire Rapids') and six Ponte Vecchio GPUs. Aurora will support over 10 petabytes of memory and over 230 petabytes of storage. Aurora will leverage the Cray Slingshot fabric to connect nodes across more than 200 racks.