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HPC希望之星,Intel公布Xeon Phi详细架构设计

HotChips会议上AMD已经把家底亮出来了,Intel则把发布不久的XeonPhi作为重点,虽然已经对XeonPhi的规格、性能做了曝光,但是第三方的报道显然没有Intel的介绍更深入。

HPC希望之星,Intel公布Xeon Phi详细架构设计  第1张

Intel在HotChips会议上公布了XeonPhi的详细架构

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XeonPhi使用的是IntelMIC多核架构,后者与已经挂掉的Larrabee架构有莫大的关系,Intel原本想用精简的X86核心做GPU的,不过未能成功,反倒无心插柳将其变成了专司高性能计算的XeonPhi。

XeonPhi使用的是一个512bitSIMD体系,支持X86指令集以及通用的Linux平台、Fortan、C、C++等语言。

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架构优势

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Intel强调XeonPhi的一大优势就是高效,TOP500中排名150位的HPC使用的就是XeonPhi处理器,功耗为72.9KW,排名177的使用是NVIDIATesla2090,功耗为81.5KW,使用AMDRadeon的HPC虽然功耗只有47KW,但是排名456位,性能不济。

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XeonPhi既然名为MIC超多核,那么每个内核的能力势必不可能跟单一Xeon品牌的内核相当,不过MIC强调的是大规模并行计算,核心规模50+,现有的工艺已经生产出61个核心的产品了,所以总体计算能力更强。

内核体系

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每个内核有32KBL1代码缓存,并有一个512bit矢量单元和2个超标量单元,L2缓存则有512KB,实际上L2缓存要比桌面版处理器还要高,目前IvyBridge的每个内核L2缓存也不过256KB,Intel希望通过增大XeonPhi内核的L2缓存来提升其超大规模运算能力。

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矢量单元设计

内核及内存的互联

如此庞大的内核规模必然面临一个重要问题:每个内核要如何连接起来。XeonPhi使用了一种新的内核互联及内存子系统,Intel高级工程师GeorgeChrysos表示这是一种新的环形拓扑总线,不仅用于内核互联,而且也用在了内核与GDDR5显存的连接上。

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多线程并行

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功耗管理

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