Xeon Phi se stane klasickým CPU. Čipy Knights Landing mají integrovanou RAM

0

Včera zde byla řeč o nových verzích frameworků pro programování obecných výpočtů na GPU (OpenCL 2.0, Cuda 6). Nelze však zapomínat, že grafickým čipům roste v této oblasti konkurence ve formě Xeonů Phi od Intelu. Tyto akcelerátory jsou založeny na tradiční architektuře CPU a programovat je tak lze přímočařeji bez prostředníků jako je Cuda nebo OpenCL. Tento týden Intel zase trochu poodhalil budoucnost Xeonu Phi: příští generaci 14nm čipů Knights Landing.

O Knights Landing se již nějakou tu dobu traduje, že tyto Xeony Phi Intel začne vyrábět i v provedení pro klasické procesorové sockety. Nyní již lze tyto zvěsti potvrdit. Koprocesorová varianta ve formě karty do slotu PCI Express ×16 zůstane, vedle ní ale bude na prodej i Xeon Phi coby klasické CPU. A to doslova. Knights Landing totiž už bude schopen fungovat jako plnohodnotný procesor počítače: bude na něm normálně možné nastartovat operační systém. Například servery tak budou moci běžet výhradně jen s čipy Xeon Phi.

14nm Xeon Phi jako CPU
14nm Xeon Phi jako CPU

Snad ještě větší peckou je, jak Intel vyřeší problém s paměťovou propustností. Na kartě PCI Express je místo pro vysokorychlostní čipy GDDR5 a širokou 512bitovou sběrnici (Xeony Phi mají paměť s propustností až 350 GB/s). Pokud ale čip instalujete do socketů na základní desce, možnosti jsou omezené. Socketové Xeony Phi by se musely spokojit s tím, co mají běžné Xeony: pamětí DDR3 (či DDR4) v modulech DIMM se zlomkem propustnosti pamětí GDDR5.

Xeon Phi 14nm generace Knights Landing

Toto omezení Intel obejde tak, že vysokorychlostní paměť integruje přímo do těchto procesorů. Ze začátku tedy pouze do jejich pouzdra (paměť bude zvlášť na malém PCB či interposeru), někdy v budoucnu by se ale paměť údajně mohla dostat rovnou na čip. Tato rychlá paměť určená pro výkon bude doplněna pomalejší DDR3 či DDR4 připojenou do běžných slotů (podobně jako je tomu u hierarchické architektury konzolí Xbox 360 a Xbox One). Tato systémová RAM přitom bude moci být mnohem větší než to, co se vejde na kartu PCI Express. Integrovanou paměť lze pak používat buď jako standardní RAM, nebo jako cache.

 

Knights Landing má údajně také přinést značné zlepšení výkonu oproti stávajícím Xeonům Phi, zároveň má ale potřebovat méně energie. Zatím není úplně jasné, zda se o to zaslouží také přepracovaná architektura jader, nebo zda bude lepší výkon na Watt pouze důsledkem přechodu na 14nm výrobní proces. The Register odhaduje, že uvedení čipů Knights Landing by mohlo nastat zhruba za rok až za rok a půl.

Xeon Phi 14nm generace Knights Landing

 

Out-of-order architektura a 3 TFLOPS v dvojité přesnosti? Nebo jen fámy?

Vedle těchto potvrzených údajů se vynořily i další, podstatně „méně zaručené“ zprávy o čipech Knights Landing. Píše o nich web Heise Online, nicméně působí až překvapivě divoce, takže je raději berte s rezervou. Podle tohoto zdroje mají čipy údajně mít 72 jader (oproti 62 u 22nm generace Knights Corner) a 384bitovou paměťovou sběrnici, či jinak řečeno šestikanálový řadič pro paměť DDR4. Té prý čip zvládne obsloužit až 384 GB. Integrovaná paměť by pak měla mít kapacitu 8 až 16 GB.

Knights Landing prý má při dvojité přesnosti(!) dosahovat výkonu 3 TFLOPS. To by bylo prakticky trojnásobné zrychlení oproti současným Xeonům Phi, nicméně v některých poměrně starých slajdech Intelu se tento údaj skutečně objevoval. Knights Landing má být dle Heise Online založen na architektuře Silvermont (či spíše jejím 14nm nástupci?), takže by již vykonával instrukce systémem out-of-order. Zároveň má ale být zachováno SMT a jedno jádro má vykonávat čtyři vlákna naráz. Vektorová jednotka, která u Xeonů Phi poskytuje většinu hrubého výkonu, má podporovat instrukční rozšíření AVX-512 a údajně také pracuje v režimu out-of-order.

Osobně musím říct, že se mi uvedeným informacím nechce příliš věřit. Zní totiž až příliš dobře. Třeba architektura jader založená na Silvermontu by představovala obrovskou senzaci – dnes má Xeon Phi skutečně slabá jádra založená na prastarém Pentiu. Zatím je tedy uvádíme spíše pro zajímavost. V příštích měsících se v tomto ohledu věci doufejme vyjasní.

Zdroje: The Register (1, 2), Heise Online, ComputerBase

Ohodnoťte tento článek!