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(kuò)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(fù)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(fù)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(jìn)行的內(nèi)部基準(zhǔn)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(zhǔn)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(dāng)巨大?！?/p>

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(fù)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(fù)載進(jìn)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(fù)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(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)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(tuán)隊合作，進(jìn)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(zhǔn)來看，Ice Lake代表著一個巨大的技術(shù)進(jìn)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(kuò)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(kuò)展處理器為人工智能負(fù)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?！?/p>

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。