Глубокое обучение, нейронные сети и машинное обучение сейчас у всех на устах. Почти каждый крупный производитель отреагировал на потребности данного сегмента, представив свое оборудование: NVIDIA с её ускорителями, Intel с Xeon Phi или AMD с видеокартами для рабочих станций. Однако от того, будет ли нейронная сеть обучаться или искать информацию и структурировать уже имеющиеся данные, зависят требования к соответствующему оборудованию.
В последние годы Intel переосмыслила свои планы в этой сфере и сделала несколько приобретений. На конференции Supercomputing 2016 гигант представил карту PCI Express с чипом Arria. Это новая ППВМ, которая может быстро находить информацию в сетях глубокого обучения. Устройство опирается на чип Arria 10 компании Altera и выйдет в первом квартале 2017 года.
Но на этом Intel не собирается останавливаться. В будущем планируется покупка компании Nervana. Здесь тоже разрабатывается оборудование для глубокого обучения. Одним из первых продуктов будет ускоритель Lake Crest. Он должен появится в картах расширения в следующем году и обещает быть быстрее, чем современные GPU NVIDIA P100 на архитектуре Pascal. Чип будет производиться по 28-нм техпроцессу, но первые образцы еще не вышли из-под конвейера.
На мероприятии Intel AI Event разработчик вкратце рассказал об архитектуре чипа. Он состоит из массива вычислительных кластеров, которые могут выполнять операции с плавающей запятой быстрее, чем современное оборудование. Nervana говорит о десятикратном увеличении производительности по сравнению с другими чипами, изготовленными по этому техпроцессу. Однако стоит отметить, что AMD и NVIDIA используют 14/16-нм техпроцесс, а ускорители Xeon Phi Knights Landing выполнены по 10-нм техпроцессу. Для сравнения с новинкой Nervana использовала предыдущие поколения устройств.
Для того, чтобы обеспечить максимально быструю передачу данных между вычислительными кластерами и памятью, особенное значение играет технология соединения этих блоков. HBM второго поколения достигает в современных GPU скорости от 720 до 1.000 Гбайт/с. Кроме этого, необходимы быстрые интерконнекты. Nervana использует специально разработанный интерконнект с двенадцатью двунаправленными линиями связи на скорости 100 Гбит/с. Таким образом, общая пропускная способность интерконнекта составляет 1,2 Тбит/с. Эта технология называется SerDes. Для передачи данных между двумя параллельными точками используется сериализатор и десериализатор, состоящие из пары мультиплексоров и демультиплексоров. Кроме вычислительных кластеров, на подложке расположены чипы HBM2 ёмкостью 32 Гбайт.
Lake Crest будет интегрирован в семейство продуктов Intel Knights Crest. В настоящее время Intel начала поставки ускорителей Xeon Phi на архитектуре Knights Landing. Кроме того, появились слухи о следующем поколении, Knights Mill, но официальной информации пока не поступало. На текущий момент пока не ясно, какое место займет Knights Crest. Тем не менее, потребность в специальном оборудовании для глубокого обучения будет расти, и в данном сегменте уже не будут использовать «обычное» железо. Не удивительно, что Intel вскоре предложит гораздо более широкий спектр специфической продукции.