IDF 2011: Джастин Раттнер о Multi-core, Many-core, Near Threshold Voltage, Claremont и кое-чем другом

1174

Доклад Джастина Раттнер (Justin Rattner), директора Intel по технологиям, предварял последний третий день осеннего Форума Intel для разработчиков 2011. В своей речи Раттнер коснулся перспективных технологий, но начал все… с шутки.

Раттнер вышел на сцену в беретке наподобие той, что носит вице-президент Intel Мули Иден (Мooly Eden, он отметился своим докладом во второй день IDF 2011 в Сан-Франциско). Зал благосклонно принял пародию, после чего Раттнер снял беретку и начал выступление.



За прошедшие пять лет Intel прошла длинный путь: от двухъядерных процессоров в 2006 году до более чем десятиядерных в 2011 году. На смену решениям Multi-core уже идут Many-core с десятью вычислительными ядрами и более.



Интел продолжает исследования в области массивных вычислений с наращиванием мощностей – Terascale.

Для этих целей используется SCC - Single Chip Clud Computer — по сути, 48-процессорный чип, где каждый узел является полноценным процессором со своим контроллером памяти, но зато за счет размещения в одном корпусе устранены узкие места внутренних связей и обмена данными между процессорами.

Масштабирование (рост скорости вычислений) наблюдается на целом спектре задач, но в некоторых случаях этот рост линеен!

Про такую ситуацию рассказал Анджей Новак (Andrzej Nowak) из CERN OpenLab.



Сначала Новак кратко рассказал, что такое OpenLab и Большой Адронный Коллайдер, после чего обратился к сути процесса регистрации, сбора и передачи данных в БАК.

Вкратце процесс выглядит следующим образом: в LHA частицы разгоняются почти до скорости света и сталкиваются, результат столкновения фиксируется датчиками, после чего данные сохраняются и анализируются. Это огромные массивы данных (15-25 петабайт данных в год), на обработку которых требуется много ресурсов и времени.



Intel проделала огромную работу, обеспечив возможность использования стандартных средств программирования для решений Many-core и их легкую интеграцию в существующую инфраструктуру. Главным образом, за счет компиляторов, позволивших использовать решения Many-core в одном кластере с обычными мультипроцессорными серверами на Xeon.

На картинке ниже показано, как идут расчеты на одном узле MIC (т.е. решениях Many-core и Multi-core) и на всех сразу (справа).





Как видно - масштабирование линейно: с ростом количества потоков (вычислительных ядер) пропорционально растет и скорость.

А ведь еще менее полугода назад много кто не верил, что такое возможно.

Затем Раттнер перешел к вопросу о том, какой уровень подготовки требуется от программистов, чтобы учитывать особенности MIC. Должен ли быть программист ниндзей в своей области?

Но вначале Раттнер обозначил области, где уже сегодня можно получить положительный эффект от программирования с учетом решений MIC. Это мегадатацентры, веб-приложения, безопасность на ПК и беспроводные сети (LTE).

Задача кэширования памяти в случае с облачными сервисами является тем узким местом, при расшивке которого наблюдается впечатляющий прирост производительности. Потому что к облачным сервисам и приложениям обращаются много клиентов и их запросы легко кэшируются, т.к. повторяются.

Затем на сцену вышел Брендон Айк (Brendan Eich, создатель языка Javascript, а ныне – главный инженер Mozilla) и рассказал про библиотеку River Trail, позволяющую распараллеливать Javascript.



В обычном случае, если запустить Javascript-анимацю с расчетом движения частиц, то скорость будет низкой.

Однако при использовании распараллеливания скорость возрастает более чем в 10 раз!

Затем Раттнер перешел к вопросу использования MIC в приложениях для станций беспроводной связи стандарта LTE.

Для решения этой задачи Intel скооперировалась с China Mobile и результаты были представлены на IDF в Пекине весной этого года.

На изображениях ниже наглядно показано, что компьютер на базе Xeon с адаптированным ПО прекрасно справляется с задачами, выполняемыми базовой станцией LTE.



Затем Ратннер перешел к задачам обеспечения безопасности на ПК.

Обратите внимание на изображения ниже: а экран компьютера по центру видны серые прямоугольники. На самом деле это превью фотографий, но их содержание зашифровано.



Авторизация осуществляется через распознавание лица пользователя через web-камеру. В данном случае (см. картинку ниже) после распознавания лица и авторизации пользователь получил доступ ко всем фотографиям - как видно все превью фото стали видны.

При этом ПО оптимизировано для конфигураций Multi-core (по сути, является многопоточным) и загрузка системы остается на приемлемом уровне.

Если же пользователь после распознавания лица и авторизации имеет ограниченный доступ, то он видит лишь те фотографии, к которым ему разрешили обращение.

Как видно, такой сценарий вполне применим в реальной жизни. Отметим также, что все это работает на текущем поколение процессоров Core.

После этого Раттнер решил заглянуть в будущее, к которому мы движемся.

Рост вычислительной мощности за счет роста количества ядер неизбежно поднимает проблему энергоэффективности. Intel очень серьезно относится к решению этой проблемы.

Компанией поставлена задача свести энергопотребление вычислительных систем до 2 Вт на 100 Гигафлопс или 20 МВт на Экзафлопс. Задача, поставленная Intel перед собой на грядущие 10 лет: добиться 300-кратного роста энергоэффективности или 20 пДж на Флопс (на системном уровне).

На сцену вышел Шехар Бокар (Shekhar Borkar), исследователь Intel.

На данный момент положение дел с энергоэффективностью выглядит следующим образом: 200 Вт на 100 Гигафлопс. Заветное значение в 2 Вт Intel собирается достигнуть к 2018 году.

На картинке выше видно, на что расходуется энергия. Однако очевидно, что энергоэффективность процессора это не полное решение проблемы, нужно сокращать потребление и остальных компонентов системы.

Чтобы повысить энергоэффективность вычислительных ядер, решено сокращать потери, возникающие при доставки электричества. Решение данной проблемы видится Intel в технологии Near Threshold Voltage operation, суть которой заключается в переключении транзисторов из одного состояния в другое при напряжении, близком к пороговому.

Ядро процессора, на котором все это отлаживают, условно назвали Claremont.





Это концепт-чип на старой архитектуре Intel Pentium, который в зависимости от нагрузки может снижать потребление до уровня в менее чем 10 мВт и при этом выполнять приложения. В данном случае на экране ПК, работавшего под управлением Ubuntu, «крутился» ролик кошки в наушниках.

Затем запустили Quake.

Интересно, что системными платами, на базе которых строились экспериментальные системы с Claremont, оказались довольно старые ASUS P2P55T. На вопрос, почему так, был получен ответ — просто потому, что там удобный регулятор напряжения, а для задач отладки этого достаточно, поэтому их и использовали.





Последней технологией, на которой заострил внимание Джастин Раттнер, стала Hyper Memory Cube. Подробнее о ней можно узнать здесь.

Источник: Собственный корреспондент iXBT в Сан-Франциско

20 сентября 2011

16:59

Ctrl
ПредыдущаяСледующая

Все новости за сегодня

Опубликованы официальные изображения смартфона LG V30 и сравнение с предшественниками: Смартфон будет представлен в конце месяца

Motorola запатентовала экран для смартфонов, который сможет восстанавливаться от трещин: Возможно, полимерное покрытие дисплея будет восприниматься на ощупь не так комфортно, как привычное стекло1

Ford запатентовала съемные педали и руль для своих будущих автомобилей: Стоит отметить, что пока что это только патент

Безрамочный смартфон Umidigi S2 Pro получит 6 ГБ ОЗУ и аккумулятор емкостью 5100 мА•ч: Umidigi утверждает, что это первый безрамочный смартфон с таким высоким показателем автономности2

Финансовые показатели Cisco снизились: Cisco отчиталась за 2017 финансовый год6

Polaroid представила смартфоны Cosmo K и K Plus, а также планшет Jet C7: Цены не сообщаются2

Продажи смартфонов в Индии в прошлом квартале выросли всего на 1,6% : Лидером рынка Индии продолжает оставаться Samsung4

Масштабное отключение электричества на Тайване не отразилось на производстве новых смартфонов iPhone: Отключение света ощутили жители около 7 млн домов8

В США отзывают аккумуляторы для смартфонов Samsung Galaxy Note 4 из-за риска возгорания: Основанием для начала отзывной кампании послужил всего один случай перегрева, в ходе которого никто не пострадал23

По слухам, умные часы Apple Watch Series 3 поступят в продажу в сентябре: Аналитики уверены, что Apple Watch Series 3 с модемом LTE будут пользоваться большим спросом2

Опубликованы шпионские фото телевизора Apple [Обновлено]: По еще одной версии, это может быть не телевизор, а профессиональный монитор для пользователей Mac8

Анонс Xiaomi Redmi Note 5A намечен на 21 августа: На официальном изображении устройства, которое опубликовали в Weibo, мы видим доступные цветовые варианты1

В мониторе ViewSonic VP2785-4K установлена 27-дюймовая панель 4К типа IPS: Рекомендованная цена ViewSonic VP2785-4K — $12004

Компания Jawbone Health Hub собиралась сотрудничать с Microsoft, чтобы заполучить её корпоративных клиентов : Стали известны планы компании Jawbone Health Hub

29 августа MediaTek представит однокристальные системы Helio P23 и Helio P30 : SoC Helio P23 и Helio P30 анонсируют через две недели2

Galax Graphics Card Power Board — внешняя плата для экстремального разгона видеокарт, оснащённая 16-фазной подсистемой питания: Galax представила плату Graphics Card Power Board и стакан для жидкого азота3

Здравоохранение станет основным фактором роста рынка носимой электроники в ближайшем будущем: Рынок носимой электроники будет расти за счёт медицинских возможностей1

ВИКТОРИНА ASUSTOR

Процессор с какой архитектурой установлен в ASUSTOR AS6302T, благодаря которому производительно выросла на 30% по сравнению с прошлым поколением?
1318

iXBT TV

  • Обзор кинотеатрального DLP-проектора BenQ W11000 с эмуляцией разрешения 4К

  • AMD Ryzen Threadripper 1920Х и 1950X — тестирование 12-ядерного и 16-ядерного процессоров

  • Обзор мини-ПК ECS Liva Z на базе процессора Apollo Lake

  • Самый лучший процессор, неудачи Microsoft, гибкие наушники Samsung

  • Обзор цветного МФУ Xerox VersaLink C405 для малых и средних офисов

  • Обзор умного чайника Redmond SkyKettle RK-G200S с подсветкой и нагревом воды до нужной температуры

  • Конфигурируем мини-ПК: изучаем влияние памяти и накопителя на быстродействие системы

  • 3D-карты AMD Radeon RX Vega, цены, спецификации, смартфон Meizu Pro 7

  • Обзор лазерного цветного МФУ Canon imageRunner Advance C3520i, младшего в новой линейке

  • Обзор робота-пылесоса iBoto Aqua V710 с функцией влажной уборки

  • Обзор электрической скороварки Unit USP-1090D: готовим под давлением

  • Обзор материнской платы Gigabyte GA-Z270-Gaming K3 c возможностью подъема напряжения на USB-портах

1212

Календарь

сентябрь
Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Вс

Рекомендуем почитать