אינטל: מחשבי Exascale כבר בשנת 2018

ארכיטקטורת ה-MIC של החברה תגיע ב-2012, המעבר מעידן ה-Peta לעידן ה-Exa יקרה עוד לפני סוף העשור

הם צורכים המון חשמל, ממלאים חדרי ענק, וככל הנראה לא באמת יצליחו להריץ את Crysis כמו שצריך, אבל מחשבי על תמיד מהווים נושא מלהיב ומעניין עבור חובבי המחשבים באשר הם, בשל היותם "חלון לעתיד" שמגלה לנו כיצד עשוי להיראות עולם המחשבים "הרגיל" בעוד כמה שנים.
כנס מחשבי העל הבינלאומי (ISC – International Supercomputing Conference) השנתי שנערך בגרמניה סיפק עוד קצת טכנולוגיות עתידניות ומרשימות במיוחד, הפעם באדיבותה של אינטל.

"Chipzilla" הכריזה בכנס כי מוצרי ה-MIC (ר"ת Many Integrated Cores) הראשונים, המכונים Knights Corner, יהיו זמינים לרכישה בשנה הבאה – ויציעו מעל ל-50 (!) ליבות x86 (למקרה שתהיתם מאיפה מגיע השם MIC), שייוצרו בליטוגרפיה של 22 ננומטר ותוך שימוש בטכנולוגיית ה-Tri-Gate של החברה.
מעבדי ה-MIC מתבססים על טכנולוגיה אותה פיתחה אינטל במסגרת פרוייקט Larrabee, עד כדי כך שמערכת ה-Knights Ferry, אשר ניתנה למפתחים שהתעניינו בארכיטקטורה החל משנה שעברה, הייתה למעשה מעגל מודפס של ליבת ה-Larrabee, רק ללא חיבורי וידאו ועם קירור שונה.

הפרוייקט אמנם לא יצא אל הפועל, אך הקונספט של ניצול יתרונות העיבוד המקבילי בעזרת מספר גבוה במיוחד של ליבות קטנות נותר בעינו, וממשיך להוות מוקד עניין עבור השחקניות השונות בשוק. למעשה, ניתן לראות את ארכיטקטורת ה-MIC כ"תשובה" של אינטל לנסיונותיהן של NVIDIA ו-AMD להפוך את הליבות הגרפיות למעבדים מקביליים עוצמתיים, תוך שימוש בטכנולוגיות GPGPU.
ענקית השבבים ושותפותיה בפיתוח הארכיטקטורה, בהן ניתן למצוא "שמות גדולים" מעולם המדע כמו הארגון האירופה למחקר גרעיני (שידוע יותר בשם CERN) ומרכז מחשוב העל ע"ש לייבניץ (LRZ), סיפרו על יתרונות העיבוד המקבילי, ועל הקלות והפשטות היחסית בה ניתן להמיר תוכניות מעבודה עם מעבדים מודרניים לעבודה עם ארכיטקטורות MIC, בזכות הקרבה בין תבניות הקוד (היות ושתי המוצרים מתבססים על ארכיטקטורת ה-x86).

תוכניותיה השאפתניות של אינטל עבור ארכיטקטורת ה-MIC ממש לא מסתיימות כאן, ובחברה הציגו גם את חזונם לעתיד הרחוק יותר, והוא – מחשב על בעלי יכולות עיבוד של ExaFLOPS (ר"ת Exa Floating Point Operations Per Second) אחד, או קווינטיליון פעולות בשניה, עד לשנת 2018.
מעבר לעובדה שמדובר במעבר לקנה מידה חדש עבור ביצועיהם של מחשבי העל ומחשבים בכלל, צריך לקחת בחשבון כי מחשבי העל העוצמתיים ביותר כיום עדיין לא הגיעו לכח עיבוד של עשרה PetaFLOPS – מה שאומר שהחזון של אינטל צופה שיפור של פי 100 ביכולות העיבוד בתוך כ-7 שנים בלבד. חוק מור? אל תצחיקו אותנו.
בחברה מתכננים להגיע לעוצמה פורצת הגבולות בזכות אותה ארכיטקטורת MIC, שלא תחליף את המעבדים הראשיים, אלא תגיע בתצורת "כרטיסי המהרה" שיכללו במערכות מחשבי העל ויציעו עשרות ומאות ליבות עיבוד שיעניקו שיפור עצום בעת ביצוע פעולות עיבוד מקבילי, תוך שמירה על יישום פשוט ויעיל תודות להתבססות על ארכיטקטורת ה-x86.
באינטל מעריכים כי עד שנת 2013 נראה יותר מ-100 מחשבי על שיכילו מעל למיליון מעבדים כל אחד, כשספר המעבדים צפוי להיות מוכפל עד שנת 2015 – אז יוכלו המחשבים להגיע לרמת ביצועים של כמאה PetaFLOPS, בדרך ל-ExaFLOPS בשנת 2018 ועד לארבעה ExaFLOPS עד סוף העשור הנוכחי (אז עתידים מחשבי העל העוצמתיים ביותר להכיל לא פחות משמונה מיליון מעבדים..Yikes!).

Knights Corner עדיין לא נחשף,
על כן ניאלץ להסתפק
בתמונה של Knights Ferry
מקור: brightsideofnews.com גדול יותר,
אבל לא בהכרח מסובך יותר

השימוש במספר מעבדים בלתי נתפס מהווה אתגר גדול מאוד גם מבחינת צריכת ההספק ונצילות המעבדים. כדי להמחיש את הנקודה, תיארה אינטל מצב בו מחשב העל הסיני, Tianhe-1A, ינסה להגיע ליכולות עיבוד של ExaFLOPS בהתבסס על רכיביו הנוכחיים – במצב זה יצרוך מחשב העל כ-1.6 ג'יגה וואט, שהם כשביעית מיכולת ייצור החשמל המקסימלית של מדינת ישראל כולה (!!). באינטל טענו כי מעבדי ה-MIC יוכלו להציע שיפור בלתי מבוטל בצריכת החשמל של מחשבי העל, אך הודו כי יהיה צורך בשיפורים נרחבים נוספים בכדי להגיע למצב בו חזונה של החברה יוכל לבוא לידי מימוש.

האם אינטל תקדים את IBM במירוץ מחשבי העל? האם ארכיטקטורת ה-MIC תהווה אלטרנטיבה ראויה לפתרונות העיבוד המקבילי מבית NVIDIA ו-AMD? מדובר, ללא ספק, בכמה מהשאלות המעניינות והחשובות ביותר בעולם המחשבים של העתיד.