К концу года Intel планирует представить новое поколение вычислительных ускорителей Xeon Phi под кодовым названием Knights Landing. Новые чипы будут производиться по 14-нм техпроцессу FinFET и содержать 8 млрд. транзисторов. Так что перед нами один из самых больших и сложных чипов, когда-либо производившихся Intel.
Ранее говорилось о максимальной конфигурации из 72 ядер на архитектуре Silvermont. Чип состоит из 36 плиток (tiles), каждая содержит два ядра. На конференции Hot Chip главный конструктор KNL Авинш Содани (Avinsh Sodani) объявил, что поколение Knights Landing или Xeon Phi x200 получит на две плитки больше. То есть на четыре дополнительных ядра, в результате процессор будет содержать 76 ядер. Однако они не будут активны в запланированных к выпуску продуктах, Intel будет держать ядра в резерве. При производстве сложных процессоров всегда возникает проблема дефектов, которую помогут решить четыре резервных ядра.
Структура процессора следующая: 38 плиток с двумя ядрами организованы в 2D-сеть. Обрамляют 2D-сеть шесть контроллеров памяти DDR4, интерфейс PCI Express 3.4 и контроллер DMI. Отметим восемь контроллеров EDC для такого же количества модулей MCRAM, каждый ёмкостью 2 Гбайт. С технической точки зрения проблемы в разблокировании всех функциональных ядер нет. Но по различным причинам Intel не пошла на такой шаг. Скорее всего, основная причина следующая: чип разделен на четыре виртуальных квадрата. И нечетное число ядер, либо число ядер, не делящееся на четыре, на практике неудобно.
Если верить Intel, Knights Landing будет обеспечивать производительность 3 TFLOPS в вычислениях с двойной точностью. Так что теоретически процессор будет работать на 1,3 ГГц. По сравнению с двумя Intel Xeon E5-2697 v3 производительность Knights Landing почти идентична в SPECint_2006_rate и SPECfp_2006_rate. Но Xeon Phi нацелен на другие вычислительные задачи, такие как различные алгоритмы глубокого обучения (Deep Learning) и STREAM Triad.
Дополнительная информация о Xeon Phi на основе "Knights Landing"
Ядра новых Xeon Phi базируются на классической архитектуре x86, а именно "SilverMont", причём каждое ядро может выполнять до четырёх потоков. Кроме того, блоки AVX512 у ядер отсутствуют. По сравнению с платформой "BailTrail" произошли некоторые перемены, которые благоприятно скажутся на производительности вычислений карт Xeon Phi. В частности, можно упомянуть другую иерархию кэшей. Также с помощью сокетных версий ускорителей "Knights Landing" Xeon Phi Intel планирует увеличить вычислительную плотность серверов.
В целом, новые ускорители Xeon Phi обеспечивают производительность вычислений с двойной точностью 3 TFLOPS. Для сравнения: AMD FirePro W9100 даёт 2,62 TFLOPS, а NVIDIA Tesla K80 – 2,91 TFLOPS. Отметим и локально доступную память объёмом до 16 Гбайт. Здесь используется память Hybrid Memory Cube от Micron, которая устанавливается в одну упаковку с чипом Xeon Phi. Такой способ позволяет Intel уменьшить время доступа и увеличить пропускную способность памяти. Последняя должна составлять 480 Гбайт/с, что примерно на треть больше нынешней скорости работы видеопамяти в картах AMD и NVIDIA.