英特尔助力能源行业：微异构架构改变HPC

DOSERV服务器在线 7月12日哈尔滨原创报道： “中国队高性能计算的需求很大，投入也非常巨大，现在我们需要关注的是：不仅要造出世界领先的高性能计算系统，更要用好全球世界领先的高性能计算系统，让高性能计算对国民经济、对科研计算产生应有的价值。”英特尔行业合作与解决方案部中国区总监凌琦表示英特尔未来在高性能计算领域的宗旨是：“深入行业用户，加强应用工作”。

英特尔高性能计算及企业级解决方案研讨会7月12日在哈尔滨正式开幕，自英特尔石油行业高性能计算研讨会而来的英特尔高性能计算研讨会如今已经举行七届，多年以来，英特尔一直通过这一会议加速和推动高性能计算技术在中国的应用和发展：“作为一个在大型企业、石油行业中传统的、长期保持的高性能计算论坛，英特尔将长期支持石油、能源行业的高性能计算发展。”凌琦谈到。

对于这一国内重要高性能计算用户交流活动的未来，凌琦表示，这一会议正随着国内高性能计算行业应用的发展，从石油勘探、能源行业，扩展到生物医药、金融服务等多个领域、多个行业，英特尔也将一如既往的帮助更多行业的中国企业级用户更深度的应用高性能计算技术与解决方案。

“中国高性能计算的增长仍然保持高速，这背后的驱动力是中国经济的增长及在科学研究方面投入的增长，能源行业高性能计算2011年到2016年的全球年复合增长率是6.8%，但在中国的增长率远远超过这一数字。”凌琦透露，同期全球高性能计算年复合增长率为6.9%，而在中国，这一数字是15%。

凌琦认为，中国市场的高性能计算发展速度会持续加快，这是与高性能计算在各个行业的普及程度及经济发展密不可分的，但前提条件是必须要用好，而不是“为了建设为建设”。

而随着这一活动进入到第七年，英特尔在高性能计算领域也获得了全面的发展。核心处理器方面，英特尔除提供传统的至强处理器之外，还提供至强融核协处理器产品，并构成面向高性能计算的微异构架构。与此同时，英特尔在大数据、Lustre、编程工具、数据中心管理、固态存储、及True Scale Fabric架构方面构建成了完整的生态环境。

对此，凌琦表示，技术与产品只是英特尔为高性能计算用户所提供产品的“冰山一角”，他谈到，英特尔针对用户的需求有很好的、贴近用户的业务开发团队。同时，英特尔还有前端的业务支持团队，如Xeon Phi的开发培训工作，甚至是直接上机的机会，让开发人员能够在系统上线的同时就熟悉系统和应用，开发新的应用与业务。

此外，凌琦表示：“英特尔在高性能计算领域的工作是全球化的，有着大量的全球化的工程资源服务中国用户。”

英特尔至强融核：用户体验良好 助力百亿亿次

“我们的目标是实现百亿亿次计算，但以现在的计算能力，最少还要增加20倍的计算能力，这对于我们的计算系统来说，是一个巨大的挑战。”凌琦在接受DOIT记者采访时表示，高性能计算系统的设计应当在“恰当的时候使用恰当的方法”，这意味着业界必须要使用加速器技术，但“需要在效率、性能、成本等方面，达成平衡。”

凌琦谈到，在前不久他参加了在德国莱比锡举办的2013国际超级计算大会，在会场上有一种声音正成为主流：建设HPC不是为了建设，而是要为了应用，而虽然规模可以快速抬升上去，但是应用开发将受到极大的挑战，业界需要找到可以平滑的、Offload的方式，提升高性能计算系统的性能。

他认为，这也就是为何近期传统异构系统在最新一期TOP500上的数量有所降低，主要原因在于传统异构架构在两个方面存在问题：1、用户需要找到可以向量化、高度并行化的代码，并交予协处理器运行，而在几百万行代码的应用中这个工作非常困难;2、内部互联技术在传统异构架构中对性能、效率有很大影响，性能受限于连接，且越来越明显。

“英特尔的想法是，用比较小的核，做高度的集成，仍然遵循x86处理器架构，提升内部通信的效率，使用单一的编程模式。”凌琦表示，使用英特尔至强与至强融核组成的英特尔微异构架构，代码迁移的工作更简单，只要是代码中“适合多核、多线程、向量化的部分”都可以在至强融核及英特尔微异构架构中运行：“用户唯一要做的就是优化和重新编译，用户往往会考虑：已有的代码怎么办?转移代码怎么办?英特尔提供他们希望的遵循现有架构的、平滑的迁移工作。”

凌琦认为，从几百万行代码中捕捉到一些部分适合的代码，重新编程、编译到传统的异构架构中，工作量是巨大的，但在遵循x86的英特尔微异构架构中，代码仅需要“重新编译与优化”，工作量存在着极大的区别。 

英特尔数据中心及互联系统事业部技术计算和平台应用支持团队平台架构师何万青博士则给出了用户使用至强融核，采用英特尔微异构架构的“指导”，他表示，理论上至强融核适合所有的应用，但如果想充分的用好，“超过至强处理器48个线程的应用能力之后，密集计算100个线程以上的应用”是最适合至强融核的应用模型。

三位嘉宾接受采访时都谈到，英特尔微异构架构延续了英特尔x86指令集、编程模式和编程、编译平台，底层的机制仍然是多核多线程，只是针对并行计算、向量化进行优化，这是英特尔对用户的重要承诺。

何万青透露，未来英特尔融核的发展趋势有两点：1、增强对单线程的支持，支持更多通用应用;2、增加更多的向量单元——这也是针对此前披露的代号为”Knights Landing“的第二代至强融核的特性所进行的开发。

据英特尔披露的代号为”Knights Landing“的第二代至强融核，将提供两种模式：主处理器及协处理器模式，分别采用与至强处理器一样的插座及PCIe插座接口，14纳米工艺生产。

其最重要的改变是”Knights Landing“中将引入可集成在其封装内的内存，大幅度提高其内存带宽——显然将改善内存带宽瓶颈问题，而这一产品集成内存的改变或许将是至强处理器集成更多功能：IO、交换等的开端，也是x86处理器开始朝着SoC方向发展的开端。

英特尔企业解决方案部能源行业资深企业客户经理杭晓东针对有媒体对至强融核在石油行业客户使用情况的问题表示：“至强微架构的用户使用的感觉都很好，虽然我不能披露具体的数据，但是他们在得到的性能、迁移的难度、未来投资的保护三方面，都是满意的。”

何万青则根据国外分析机构的调查结果表示：“有78.4%的用户在考虑采用主处理器之外的加速卡、协处理器时表示，会考虑至强融核，这说明英特尔做的事情是符合用户需求的。”

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