英特爾Ice Lake對于高性能計算市場意味著什么

等待已經(jīng)結(jié)束，塵埃終于落定。近日，英特爾正式發(fā)布了10納米數(shù)據(jù)中心CPU，即代號為Ice Lake的第三代英特爾至強可擴展處理器。英特爾稱，Ice Lake-SP平臺每個處理器最多包含40個“Sunny Cove”核心，其中內(nèi)置加速功能和新指令，可顯著提高人工智能、高性能計算、網(wǎng)絡(luò)和云工作負載的性能。

除了把核心數(shù)從上一代Cascade Lake的28個增加到40個以外，Ice Lake還提供每插槽8個DDR4-3200內(nèi)存通道，每個插槽最多64個第四代PCIe通道，而上一代產(chǎn)品只提供6個DDR4-2933通道、每個插槽最多支持48個第三代PCI通道。

英特爾透露，憑借這些增強功能以及用于計算加速的 AVX-512 和用于人工智能加速的深度學(xué)習(xí)加速，Ice Lake 與上一代相比使數(shù)據(jù)中心負載性能平均提高了46%，高性能計算的平均性能則提高了 53%。在早期進行的內(nèi)部基準測試*中，英特爾Ice Lake處理器在運行主要高性能計算、人工智能和云應(yīng)用時的性能也超過了近期發(fā)布的代號為Milan的AMD第三代霄龍?zhí)幚砥?/a>。

Intersect360 Research首席研究官Dan Olds表示：“英特爾相對于AMD的定位肯定比以前更好。從英特爾對比前一代產(chǎn)品的基準測試來看，WRF高出近60％，蒙特卡洛算法高出70％，Linpack高出38％，HPCG高出41％——HPCG是穩(wěn)定性測試，對于客戶而言意義重大。”此外Olds也表示，英特爾Ice Lake表現(xiàn)出的代際性能提升50%是一件大事，“這個成就相當巨大。”

在高性能計算市場，為什么說英特爾的代際性能提升意義重大？據(jù)外媒數(shù)據(jù)顯示，目前英特爾是高性能計算領(lǐng)域的領(lǐng)先供應(yīng)商，估計占有94%的市場份額。憑借其聲譽卓著的x86指令集和服務(wù)器硬件，確保了其絕對的領(lǐng)導(dǎo)地位。因此，對于絕大多數(shù)高性能計算客戶而言，英特爾最需要的其實是自我超越。

Supermicro公司負責(zé)現(xiàn)場應(yīng)用工程的高級副總裁Vik Malyala告訴HPCwire，他們的客戶渴望充分利用Ice Lake中的第四代PCIe和更高的核心密度。他說：“對于我們的客戶來說，長期以來一直針對英特爾架構(gòu)對許多工作負載進行優(yōu)化。這就是為什么我們的許多客戶愿意等待，而不是轉(zhuǎn)而采用其他產(chǎn)品?！?/p>

與上一代產(chǎn)品（28個核心、ISO頻率、ISO編譯器）相比，Ice Lake的IPC提高了20%，并在一系列負載上提高了單核性能，如下圖所示（對比8380和8280）。

在地球系統(tǒng)建模、金融服務(wù)、制造以及生命和材料科學(xué)的行業(yè)標準基準測試應(yīng)用中，我們可以觀察到顯著的性能提升。下圖展示了運行12個高性能計算應(yīng)用時的提升，其中包括：天氣預(yù)報軟件WRF的性能提高了58%，蒙特卡洛算法的性能提高了70%，OpenFoam的性能提高了51%，NAMD的性能提高了57%。

英特爾副總裁兼高性能計算部總經(jīng)理Trish Damkroger表示，將NAMD（一種生命科學(xué)中使用的分子動力學(xué)軟件）的性能提高57％只是一個開始。英特爾與伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校的NAMD團隊合作，進一步優(yōu)化了性能，實現(xiàn)了2.43倍（143％）的代際性能提升。Damkroger說：“這全都要歸功于AVX-512優(yōu)化?！?/p>

Hyperion Research高級顧問Steve Conway告訴HPCwire：“毋庸置疑，英特爾x86能夠輕松主導(dǎo)全球高性能計算市場上的處理器類型?！?Conway 表示：“從已公布的基準來看，Ice Lake代表著一個巨大的技術(shù)進步。Ice Lake最重要的優(yōu)勢是，它能夠有效服務(wù)現(xiàn)有和新興的高性能計算市場，特別是人工智能、云、企業(yè)和邊緣計算。這是在未來數(shù)據(jù)中心市場獲得成功的關(guān)鍵?！?/p>

針對這一趨勢，英特爾副總裁兼人工智能、高性能計算、數(shù)據(jù)中心加速器解決方案與銷售總經(jīng)理Nash Palaniswamy在與HPCwire的書面交流中寫道：“人工智能和高性能計算的融合正在成為現(xiàn)實，第三代至強可擴展處理器使支持多種應(yīng)用的動態(tài)可重構(gòu)數(shù)據(jù)中心成為可能，客戶對此感到非常興奮。我們最新的第三代至強可擴展處理器為人工智能負載提供強大動力支持，與我們競爭對手的64核處理器相比，使用我們的40核CPU可以將圖像識別性能提高25倍。”

目前，第三代至強處理器現(xiàn)在可以通過諸多OEM、ODM、云提供商和渠道合作伙伴獲取。思科、戴爾、技嘉、HPE、聯(lián)想、Supermicro和Tyan等發(fā)布合作伙伴推出了搭載全新英特爾CPU的全新或升級版服務(wù)器，Oracle已經(jīng)宣布了基于全新至強處理器的計算實例的優(yōu)先預(yù)覽版。預(yù)計未來也會有更多相關(guān)產(chǎn)品發(fā)布。