Intel auf der ISC 2021
Leistungsfähigere CPUs und Netzkomponenten
Auf der International Supercomputing Conference (ISC) 2021 zeigte Intel, wie das Unternehmen mit neuen Techniken, Partnerschaften und Kunden seine Rolle im High Performance Computing (HPC) ausbauen will. Die hauseigenen Prozessoren seien die weltweit am meisten genutzte Compute-Architektur in Supercomputern und ermöglichen laut dem Chipbauer viele Entdeckungen in der Medizin und globale wissenschaftliche Durchbrüche. Der Halbleiterhersteller kündigt nun Neuigkeiten zu den Xeon-Prozessoren für HPC und KI, Innovationen in den Bereichen Memory, Software, Speicher der Exascale-Klasse und Netzwerk sowie Techniken für eine Reihe von HPC-Anwendungen an.
“Für eine maximale HPC-Leistung müssen wir alle uns zur Verfügung stehenden Rechenressourcen und technologischen Fortschritte nutzen”, sagt Trish Damkroger, Vice President und General Manager, High Performance Computing bei Intel. Intel sei ist die treibende Kraft bei der Entwicklung der Branche in Richtung Exascale Computing. Die Fortschritte, die man hinsichtlich CPUs, XPUs, des hauseigenen OneAPI Toolkits und für den DAOS-Speicher der Exascale-Klasse erreiche, sollen das Ziels näher bringen.
Im Vergleich zum Prozessor der vorangegangenen Generation liefere die neueste CPU eine bis zu 53 Prozent höhere Leistung in einigen HPC-Anwendungsbereichen, etwa bei Life Sciences, Finanzdienstleistungen und Fertigung. Intel betont in einer Mitteilung einen Leistungsvorsprung besonders gegenüber den AMD-Bausteinen. Die nächste Generation der skalierbaren Xeon-Prozessoren (Codename „Sapphire Rapids“) werde mit High Bandwidth Memory (HBM) ausgestattet sein, was die Speicherbandbreite der CPU drastisch erhöhe und eine signifikante Leistungsverbesserung für HPC-Anwendungen ermöglichen soll, die speicherbandbreitensensitive Workloads nutzen. Nutzer können die Workloads entweder ausschließlich mit High Bandwidth Memory oder in Kombination mit DDR5-Speicher angehen.
Darüber hinaus eröffne die auf Sapphire Rapids basierende Plattform neue Möglichkeiten, um HPC zu beschleunigen. Dazu zähle eine doppelte I/O-Bandbreite mit PCI Express 5.0 (im Vergleich zu PCI Express 4.0) und die Unterstützung von Compute Express Link (CXL) 1.1. Dies ermöglicht laut Intel neue Anwendungsmöglichkeiten in den Bereichen Compute, Networking und Storage.
Sapphire Rapids sei außerdem für HPC- und KI-Workloads optimiert. Die neue integrierte KI-Beschleunigungs-Engine namens Advanced Matrix Extensions (AMX) biete eine signifikante Leistungssteigerung für Deep-Learning-Inferenz und -Training.
Die skalierbaren Intel Xeon Prozessoren der nächsten Generation kommen zum Beispiel im Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) der Bayerischen Akademie der Wissenschaften in Garching bei München zum Einsatz. Da der Höchstleistungsrechner SuperMUC-NG in die Phase 2 überführt werden soll, werde das aktuelle System in Kooperation mit Intel und Lenovo ausgebaut. Ziel ist es, neben Höchstleistungen bei Berechnungen und Simulationen in Zukunft auch KI und Deep Learning zu integrieren.
„Die wichtigste Aufgabe des LRZ ist es, Forschenden die technischen Ressourcen und Dienstleistungen bereitzustellen, die sie für ihre wissenschaftlichen Projekte brauchen“, sagt Professor Dr. Dieter Kranzlmüller, Leiter des LRZ. „Die Integration modernster KI-Technologie in unsere Supercomputer spielt hierbei eine zentrale Rolle.“ Zusammen mit Intel und weiteren Partnern arbeite man daran, Forschenden genau das zu bieten, was sie für wissenschaftliche Spitzenleistungen benötigen. Durch den Einsatz der neuen Prozessoren und GPUs könne das LRZ Anforderungen neuer Nutzerkreise gerecht werden, für die KI eine wegweisende Schlüsselkompetenz ist.
Auf der ISC 2021 kündigte Intel außerdem die neue Lösung “High-Performance Networking with Ethernet” (HPN) an. Dieses erweitert Ethernet für kleinere Cluster im HPC-Segment, indem es Standard-Netzwerkadapter und -Controller der Intel-Ethernet-800-Serie, Switches, die auf P4-programmierbaren Ethernet-ASICs der Tofino-Serie basieren und die Ethernet-Fabric-Suite-Software verwendet. Die Software ist Intels dritte Generation der HPC-Fabric-Software und soll eine mit InfiniBand vergleichbare Anwendungsleistung zu geringeren Kosten bieten.
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