В ближайшие годы компания Intel выпустит на рынок принципиально новую серверную платформу Purley, которая сможет похвастаться процессорами Xeon поколения Skylake с небывалой вычислительной мощностью, а также рядом инновационных возможностей. Суперкомпьютеры на базе Intel Purley преодолеют экзафлопный барьер производительности к концу этого десятилетия.
Корпорация Intel работает над совершенно новой серверной платформой под кодовым названием Purley, которая будет включать в себя микропроцессоры Xeon, основанные на микроархитектуре Skylake. Новые микросхемы не только получат до 28 ядер, уникальный шестиканальный контроллер памяти с поддержкой до 6 Тбайт памяти, но и ряд других инноваций, призванных укрепить позиции Intel на рынке серверов, а также открыть новые горизонты производительности.
Intel Purley: Серверная платформа десятилетия
Платформа Purley станет наиболее серьёзным улучшением для серверов на базе Intel Xeon в этом десятилетии, когда крупнейший в мире поставщик микропроцессоров представит её в 2017 году. Решения на базе Purley будут нацелены на самые разные задачи и типы серверов, включая машины для высокопроизводительных вычислений, облачных центров обработки данных, предприятий, систем хранения данных и многих других. Именно суперкомпьютеры на базе Intel Purley достигнут производительности в один квинтиллион операций с плавающей запятой в секунду (экcафлоп, ExaFLOPS) к концу этого десятилетия.
Серверы на базе Intel Xeon
Серверная платформа Intel Purley станет основой для серверов с двумя (2S), четырьмя (4S) или восемью (8S) процессорными разъёмами и будет использовать новую процессорную шину UltraPath Interconnect (UPI), которая заменит применяемую сегодня шину QuickPath Interconnect (QPI).
На сегодняшний день не очень много известно про технологию UltraPath Interconnect, кроме того, что скорость передачи данных по UPI составит 9,6 или 10,4 гигатрансферов в секунду. Новая шина будет более эффективной, чем QPI, благодаря новому протоколу передачи данных.
Intel Purley: Ключевыи инновации
Платформа Intel Purley также будет первой, которая будет поддерживать шесть каналов DDR4 на процессорный разъём, что существенно увеличит пиковую пропускную способность подсистемы памяти микросхем Intel Xeon поколения Skylake. Кроме того, Purley станет первой серверной платформой, которая будет поддерживать коммутационную матрицу (fabric) Intel Omni-Path со скоростью передачи данных до 100 Гбит/с. Omni-Path будет использован для подключения сопроцессоров, а также высокопроизводительных систем ввода/вывода, что будет важным улучшением для суперкомпьютеров.
Intel Xeon Skylake: 28 ядер, 6-канальный контроллер памяти и Omni-Path
Intel планирует выпустить три версии процессоров Xeon для платформы Purley в 2017 году: Skylake-EP, Skylake-EX и Skylake-F. Новые микросхемы будут включать в себя до 28 ядер на базе микроархитектуры Skylake с технологией Hyper-Threading и расширениями AVX-512, шесть каналов работы с памятью (с поддержкой до двух модулей памяти DDR4 на один канал на частоте 2400 МГц, то есть до 768 Гбайт памяти на процессор без использования SMB), до 48 линий PCI Express 3.0, а также два или три канала UPI.
Intel Xeon E7
- Intel Xeon Skylake-EP — микросхемы для двухпроцессорных (2S) серверов. Подобные CPU будут выделять от 45 до 80 Ватт в стандартных конфигурациях. Для высокопроизводительных систем TDP процессоров составит 145 Ватт. Микропроцессоры класса рабочих станций с повышенными тактовыми частотами будут рассеивать до 160 Ватт тепла.
- Intel Xeon Skylake-EX — процессоры для серверов непрерывного действия (которые жизненно необходимы для достижения основных целей компании — mission critical) с двумя, четырьмя или даже восемью гнёздами. Такие микросхемы будут поддерживать до трёх UPI-шин и использоваться для наиболее массивных, критически важных рабочих нагрузок. Новейшие CPU будут поддерживать ряд новых функций RAS (надежность, готовность и удобство обслуживания), включая Instruction Retry (защита целочисленного конвейера CPU от ошибок), Advanced Error Detection and Correction (продвинутая система обнаружения и коррекции ошибок), а также Adaptive Dual Device Data Correction, что сделает следующее поколение высокопроизводительных серверов еще более надёжным. Согласно ранее опубликованной неофициальной информации, будущие процессоры Intel Xeon E7 для расширяемых систем будут поддерживать вчетверо больший объём оперативной памяти, чем текущие микросхемы при использовании буфера памяти (scalable memory buffer, SMB) Apache Pass, т. е. 6144 Мбайт на процессорный разъём, или до 24 576 Гбайт на 4S машину. Тепловой пакет Skylake-EX будет составлять до 165 Ватт.
- Intel Xeon Skylake-F — процессоры для высокопроизводительных вычислений, суперкомпьютеров. Новые микросхемы будут интегрировать чип Storm Lake, который обеспечит поддержку коммутационной матрицы Omni-Path с пропускной способностью в 100 Гбит/с. Среди прочего, Omni-Path будет использоваться для подключения к процессору следующего поколения сопроцессоров Xeon Phi.
Благодаря серьёзному увеличению количества вычислительных ядер, приумноженной пропускной способности памяти, улучшенной микроархитектуре, 512-битным AVX-3 инструкциям и другим усовершенствованиям, новые процессоры покажут серьёзное увеличение производительности во всех видах серверных задач.
Архитектура новых CPU и наборов логики позволит дорабатывать финальные платформы с учётом требований крупных клиентов, таких как Amazon Web Services, Facebook, Google и других. Помимо прочего, новые Xeon будут включать в себя встроенное графическое ядро (предположительно, девятого поколения) и возможности транскодирования медийных потоков.
Intel socket P0: Большому процессору — большой разъём
Поскольку новые микропроцессоры Intel Xeon будут оснащены большим количеством каналов памяти, встроенной поддержкой Omni Path и будут в целом гораздо сложнее текущих CPU, Intel представит для платформ Purley принципиально новую инфраструктуру.
Так, будущие процессоры Intel Xeon поколения Skylake будут использовать новое процессорное гнездо socket P0, которое будет поддерживать до 3467 контактов. Окончательное количество до сих пор неизвестно, но по неофициальной информации, оно будет превышать 3000 штук.
Intel Xeon E7
Физические размеры новых процессоров Xeon также значительно увеличатся по сравнению с сегодняшними чипами. Intel в настоящее время рассматривает форм-факторы размером 76 мм на 51 мм и 76 мм на 56 мм. Для сравнения, процессоры Core i7 Extreme, Xeon E5 и Xeon E7 для платформы LGA2011-3 имеют типоразмер 58,5 мм на 51 мм. Размер процессоров LGA1150 составляет 37,5 мм на 37,5 мм.
Поскольку инфраструктура socket P0 будет использоваться много лет, новый процессорный разъём будет включать в себя поддержку функций CPU будущих поколений.
Intel C620 Lewisburg: Массивные возможности ввода/вывода
Платформа Intel Purley будет опираться на принципиально новый набор логики C620, также известный как Lewisburg. Новый чипсет будет иметь огромное количество улучшений по сравнению с текущими C602J и C610.
Наиболее продвинутая версия C620 (Lewisburg) будет поддерживать четыре полосы DMI 3.0 (8 Гтрансфер/с) для подключения к микропроцессорам, а также четыре порта 10GbE, 20 полос PCI Express 3.0, 14 портов Serial ATA III, 10 портов USB 3.0, новый ускоритель Intel QuickAssist, а также новый движок Intel Innovation Engine.
Ускоритель QuickAssist, как ожидается, в 2,5 раза увеличит производительность в операциях по дешифрованию и в четыре раза ускорит операции по сжатию данных по сравнению с текущим решением Coleto Creek.
Экспериментальный сервер Intel
Новый Intel Innovation Engine представляет собой 32-битное х86 процессорное ядро, которое позволит партнёрам Intel создавать собственное программное обеспечение для удалённого управления серверами, а не полагаться исключительно на Intel Active Management. Выделенное ядро должно предоставить достаточную вычислительную мощность для систем удалённого менеджмента.
Ожидается, что первые серверы на основе Intel Purley и Xeon поколения Skylake появятся в 2017 году. Принимая во внимание серьёзные вычислительные возможности новых микросхем и функциональность наборов логики, новая платформа позволит Intel еще более укрепить свои позиции на рынке серверов.
Корпорация Intel традиционно не комментирует информацию, полученную из неофициальных источников.