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IDF:三大新技术助力英特尔 实现Exascale计算

2011-09-19
来源:赛迪网

  【赛迪网讯】9月17日消息,据国外媒体报道,英特尔首席技术专家在IDF表示多核处理器、低能耗芯片和先进的存储技术将助力英特尔,尽快实现2018年达到Exascale计算的目标。

  英特尔首席技术专家Justin Rattner在IDF上表示,英特尔计划在2018年实现每秒钟百亿亿次浮点计算的能力,将比目前世界上最领先的超级计算机快数百倍。该超级计算机耗能低于20兆瓦,较现有超级计算机能耗效率改进了300倍。他同时指出,“现有的问题就是如何实现20兆瓦能耗下的高运算速度,目前1千万亿次运算耗能约为5-7兆瓦,如果我们将速度提升1千倍,意味着耗能达到吉瓦,就需要配备核反应器了。”所以,英特尔考虑采取新技术,从内存、处理器和互连技术方面提供性能,同时降低能耗。

IDF:三大新技术助力英特尔实现Exascale计算
 

  1. 样机芯片

  Rattner在IDF上展示了一款能以低于10毫瓦能耗处理较低工作量的,代号Claremont,使用近阈值电压处理器的样机芯片。它目前仍采用Pentium设计,可以凭借一块邮票大小的太阳能板供能,一旦低于或高于阈值电压,能耗将爬升很快,可有效进行能耗改良。

  英特尔使用该技术可改进处理器的动态操作范围,不再使处理器进入休眠状态后重启,而是将其降到阈值,它自己就会运转非常慢了。恢复工作状态,则会马上提升到需要的电压执行任务,需要中断时又会迅速转为超低能耗操作。Claremont未来将被用于创建超高效处理器,不过在短期内还不会实际投入生产英特尔产品。

  Rattner本周三曾表示,该技术还有很多问题需要解决,特别是使用14纳米和22纳米技术,因为传感器质量的变化会引起在临近阈值电压操作下的芯片的某些问题,还需要一些技术对其加以解决。

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  2.混合内存立方(Hybrid Memory Cube, HMC)

  Rattner于本周四展示了这款低延迟NAND闪存技术。HMC是一款DRAM 4芯片堆叠技术,通过一个逻辑处理层用来做缓冲和路由,保持几乎相同能耗的情况下带宽达到每秒1TB以上,其中逻辑处理层是关键。

  该混合内存立方也是英特尔构建Exascale计算的另外一项关键技术,一旦实施将会增加内存计算存储空间,为超级计算机处理海量数据提供快捷处理。该技术是英特尔与长期合作伙伴Micron合作研发的,可以有效提高服务器和数据中心表现性能,提高内存带宽,降低能耗。而其逻辑处理层则增强了数据处理效率。

  3.Knights Ferry芯片

  除了改变芯片能耗和内存技术外,英特尔还致力于异质性处理器的开发,比如集成多核处理器(MIC)Knights Ferry。该MIC架构可以运行数十个核,32核的Knights Ferry以及60核的Knights Corner都是代表性产品。

  Rattner指出英特尔合作伙伴已经开始使用Knights Ferry。比如欧洲核子研究中心Cern就使用Knights Ferry MIC架构处理大型强子对撞机产生的数据。而非MIC计算机和MIC计算机在数据处理速度上的差别在于,MIC的速度要快5倍左右。

  英特尔为此需要解决的一个问题就是异质性处理器,如Knights Ferry,其应用程序编写的困难。同时,如Tilera等新兴的芯片公司也开始研发多核集成处理器,并即将推出,英特尔面临的业界挑战愈加激烈。

  Rattner在IDF上展示了一套编程框架,代号为River Trail的Javascript并行拓展。它可以方便网络应用程序利用多核处理器并列执行代码,提高应用程序效率,这样可以在使用浏览器的同时执行图片编辑等高计算任务。

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