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HPC @ Intel: la nueva arquitectura Intel Xeon

Hola otra vez. Yo soy Simón Sánchez y esta vez te voy a hablar sobre HPC @ Intel: la nueva arquitectura Intel Xeon

¿Qué necesitan los usuarios de HPC?

Ya sea que trabajen en manufactura, energía, ciencias biológicas, servicios financieros, clima, creación de contenido digital u otros campos, muchos usuarios tienen requisitos similares al elegir las soluciones HPC. En primer lugar, necesitan un rendimiento total excepcional de la aplicación para poder simular, analizar y visualizar modelos más grandes y complejos en menos tiempo. Y necesitan lograr ese rendimiento sin aumentar la potencia o la propiedad del centro de datos.

Además, los usuarios de HPC desean que el rendimiento mejore de inmediato, con poco o ningún desarrollo de software. Si invierten tiempo y recursos para paralelizar u optimizar aplicaciones para una nueva arquitectura, quieren estar seguros de que el trabajo que hacen hoy seguirá beneficiándose en el futuro.

Finalmente, los usuarios de HPC quieren simplificar el proceso de elección, configuración y operación de clústeres. Los pequeños laboratorios de investigación y los grupos departamentales necesitan soluciones que no requieran una amplia experiencia en TI. Las grandes organizaciones quieren centrarse en la innovación, no en la gestión de servidores.

El nuevo procesador Intel® Xeon® serie 5500 (con nombre en código «Nehalem») desempeñará un papel clave para ayudar a los usuarios de HPC a cumplir estos requisitos. Esta nueva microarquitectura permite a los usuarios de HPC experimentar un rendimiento revolucionario, inteligente y energéticamente eficiente de forma rápida y sencilla. El programa Intel® Cluster Ready hace que sea aún más fácil para las organizaciones de todos los tamaños seleccionar, implementar y usar clústeres de HPC con la nueva microarquitectura. Al mismo tiempo, Intel proporciona herramientas de desarrollo de software que pueden ayudar a los usuarios a escalar el rendimiento, por lo que el trabajo que inviertan en paralelizar u optimizar sus aplicaciones para esta arquitectura de múltiples núcleos los beneficiará cuando migren a arquitecturas de múltiples núcleos. núcleo del futuro.

Mejoras inmediatas en el rendimiento general de la aplicación.

Muchos usuarios de HPC que cambian de arquitecturas Intel® de generaciones anteriores o arquitecturas de la competencia experimentarán ganancias significativas e inmediatas en el rendimiento total de las aplicaciones con la nueva microarquitectura. Los usuarios experimentarán estos beneficios con poco o ningún desarrollo de software. El banco de pruebas de aplicaciones totales internas de Intel muestra que las aplicaciones clave en la fabricación, el modelado de tanques y el modelado sísmico, por ejemplo, han logrado tres veces el rendimiento con esta microarquitectura en comparación con la arquitectura Intel de cuatro núcleos anterior.

Las nuevas funciones «inteligentes» ayudan a ofrecer estas mejoras de rendimiento. Por ejemplo, la gestión dinámica de núcleos, subprocesos, cachés, interfaces y fuentes de alimentación de bajo consumo de rendimiento bajo demanda. Además, la tecnología Intel® Turbo Boost aumenta automáticamente la frecuencia del procesador para mejorar el rendimiento de las aplicaciones. Mientras tanto, la tecnología Intel® Hyper-Threading permite a los usuarios ejecutar múltiples subprocesos en cada núcleo de procesamiento para aumentar el rendimiento general de la aplicación, mientras que requiere solo una fracción de la energía necesaria para admitir núcleos adicionales.

Las aplicaciones relacionadas con la memoria también se beneficiarán rápidamente del espectacular aumento del ancho de banda de memoria disponible. La nueva microarquitectura proporciona tres canales de memoria DDR3 nativa y conectada directamente a través de un controlador de memoria integrado. Además, la arquitectura Intel® QuickPath facilita conexiones directas de alta velocidad entre los microprocesadores y el concentrador de E / S para proporcionar a cada microprocesador un acceso rápido y constante a la memoria conectada al otro microprocesador. Juntos, estos cambios proporcionan más de tres veces el ancho de banda de memoria por nodo en comparación con la arquitectura de doble socket de la generación anterior.

Al aumentar el ancho de banda de la memoria junto con el rendimiento del procesador, la nueva microarquitectura ayuda a proporcionar una plataforma equilibrada. Los usuarios de HPC pueden incorporar nuevas unidades de estado sólido Intel® y adaptadores de clúster de servidor Intel® Ethernet para mejorar también las velocidades de E / S. El resultado final no es solo acelerar una parte del código, sino también mejoras reales y sostenible en el rendimiento total de las aplicaciones HPC.

Rendimiento sin más vatios o pies cuadrados

La nueva microarquitectura puede ofrecer estos beneficios de rendimiento al tiempo que ayuda a ahorrar energía y propiedades. Al ejecutar más instrucciones por ciclo de reloj, los procesadores pueden completar más trabajo, más rápido que antes. La microarquitectura también proporciona más estados de energía, transiciones más rápidas entre estados y menos energía inactiva que las arquitecturas de generaciones anteriores, por lo que los procesadores pueden ahorrar energía entre tareas. Como resultado, esta nueva microarquitectura ofrece el mayor rendimiento a nivel de sistema por vatio de cualquier microarquitectura Intel®.

Al mismo tiempo, la nueva microarquitectura ayuda a aumentar la densidad de los clústeres de HPC. Al incluir más rendimiento en los servidores en el mismo factor de forma, la nueva microarquitectura ayudará a los usuarios de HPC que están actualizando sus centros de datos a obtener grandes ganancias sin expandir su huella física de HPC.

Escale el rendimiento hacia adelante

El procesador de la serie Intel Xeon 5500 puede ayudar a muchos usuarios de HPC a obtener resultados instantáneos sin ningún desarrollo de software. Pero para aquellos usuarios (o desarrolladores de software) que están listos para paralelizar u optimizar aplicaciones para esta y futuras microarquitecturas, Intel ofrece una gama completa de herramientas de desarrollo de software. Las herramientas de desarrollo de software Intel® pueden ayudar a mejorar la programabilidad de las aplicaciones, reduciendo el tiempo para desarrollar, operar y mantener las soluciones de aplicaciones HPC. Las herramientas también pueden aumentar la portabilidad de la aplicación al permitir a los usuarios transferir fácilmente código entre clústeres.

Además, las herramientas de desarrollo de software de Intel pueden ayudar a los programadores a aumentar el rendimiento. Al utilizar las herramientas para paralelizar correctamente una aplicación, los programadores podrán insertar un nuevo tiempo de ejecución optimizado para una plataforma futura y lograr mejoras de rendimiento inmediatas. El trabajo realizado por los programadores hoy continuará brindando beneficios en el futuro.

Facilite la HPC con Intel Cluster Ready

El programa Intel Cluster Ready puede ayudar a organizaciones de todos los tamaños a simplificar el camino hacia los beneficios de la nueva microarquitectura. El programa Intel Cluster Ready ayuda a garantizar la interoperabilidad de las aplicaciones y la plataforma de hardware en el momento de la compra y durante la vida útil del clúster. Al ejecutar una aplicación Intel Cluster Ready registrada en cualquier clúster Intel Cluster Ready certificado que presente la nueva microarquitectura, los usuarios pueden lograr mejoras de rendimiento y estar seguros de que todo funcionará en conjunto desde el primer proyecto hasta la vida del clúster.

Los desafíos de HPC impulsan a Intel hacia adelante

El nuevo procesador Intel Xeon de la serie 5500, las herramientas de desarrollo de software de Intel y el programa Intel Cluster Ready son ejemplos importantes del compromiso continuo de Intel de cumplir con los requisitos de los usuarios de HPC. Intel se ve impulsado a crear estos productos por los complejos problemas que los usuarios de HPC están tratando de resolver. Siempre que las organizaciones quieran aumentar el detalle de las simulaciones de pruebas de choque, encontrar nuevas fuentes de energía, mejorar el análisis genómico, acelerar el análisis empresarial, predecir modelos meteorológicos más grandes o crear mejores animaciones 3D, Intel trabajará para entregar los productos para lograrlos. objetivos.

Richard Dracott es el director general de informática de alto rendimiento en el grupo de plataformas de servidor de Intel. Es responsable de liderar un equipo de múltiples organizaciones para hacer crecer el negocio general de Intel en este segmento de mercado de rápido crecimiento que incluye silicio, plataformas y productos de software, así como iniciativas de la industria y colaboración.

Thor Sewell es el director de marketing de informática técnica en el grupo de plataformas de servidor de Intel. Es responsable de impulsar la estrategia de marketing de Intel para computadoras y estaciones de trabajo de alto rendimiento, y trabaja con la industria para incorporar productos y plataformas de Intel para estos segmentos de rápido crecimiento.

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