从英特尔的角度来看,当下高性能计算领域中最为热门的技术趋势“GPU加速”只能算是过渡阶段。最终取而代之的将是多核心处理器,而这一切都将从芯片巨头的下一代代号为Knights Landing的至强Phi开始。
“未来的技术走向将发生根本性转变,”英特尔公司数据中心小组副总裁兼技术计算小组总经理Rajeeb Hazra在本届于科罗拉多州丹佛市召开的S13超级计算大会上向与会记者们解释道。
根据Hazra的说明,Knights Landing“所取得的成就相当了不起,而且可以被看作异构计算演化道路上的重大转折点。它实际上解决了异构计算领域的最大难题——也就是卸载,或者说在将程序及应用视为主体的人为结构当中,必须卸载掉其中一些固有组成部分。”
简单来说,我们应该忘掉英伟达与CUDA、忘掉AMD与HSA,也彻底忘掉CPU-GPU计算体系。
Hazra同时指出,Knights Landing“将我们带回到名符其实的同步架构当中,但它将通过多核心在高并行应用中的实际优势实现这一目标。”
这相当于回到未来——或者更确切地说,走向过去。再见了,异构CPU-GPU组合,以CPU为专注核心的计算体系将再次迎来崛起。
Knights Landing的发布日期目前尚未确定,但我们基本可以断言14纳米工艺将在未来十二到十八个月内成为现实。现在我们还不清楚新方案的具体核心数量或者性能水平,不过英特尔方面本周二宣布下一代至强Phi将与现有“Knights Corner”至强Phi家族中的其它成员一样、以PCIe卡上的协处理器/加速器形式出现。除此之外,最值得关注的要点在于,其CPU版本也将同样适用于标准化机架架构。
独立于Knights Landing核心缓存之外的新型封装内存方案也将一同亮相。“在创建这样的架构时,我们还面临着另一大挑战——它们的数据消耗能力如此之强,我们要如何填满这些处理巨兽的胃口?”Hazra解释道,“而Knights Landing当中最大同时也是业界领先的创新方案之一,就是它所采用的新型内存架构。”
根据Hazra的说法,这种新型架构将提供充足的封装内存与充足的带宽,从而保证开发人员能够在CPU配置当中像使用现有至强处理器那样使用Knights Landing。不过具体情况还要看Knights Landing将到底搭载多少个计算核心——现有“Knights Corner”至强Phi家族的核心上限为61个——一旦核心数量过大,用于性能优化以及高度并行化的代码规模也将急剧增加。
Hazra宣称,封装内存在容量与速度方面足以容纳“有意义的工作负载部分乃至全部工作负载”,其背后还有“容量庞大”的标准DDR内存作为支持。封装内存可以被应用程序作为传统的平面内存空间来使用,也可以充当高速缓存机制。
“经过数十年来的发展,如今系统软件非常清楚怎样使用缓存级别的内存,”他指出,“大家还可以利用封装内存作为大容量缓存,一旦接受这种新型缓存机制,我们将获得惊人的工作负载性能表现。”大家可以任意对封装“类内存”进行设置,让它充当标准应用程序内存或者缓存都没问题。或者,将二者结合也是可以的。
Hazra在谈到自己对于Knights Landing即将带来的巨大影响时丝毫没有避讳。“这样的结合能帮助我们回到过去,打造出一款胜任广泛的同构多核心处理器——它拥有出色的能效表现、业界领先的内存带宽,这必然使其成为游戏规则的改变者,”他激动地表示。