Intel Xeon Phi: le prime soluzioni con Many Core Architecture

In concomitanza con l'International Supercomputing Conference 2012, evento che si sta svolgendo in questo giorni ad Amburgo, Germania, Intel ha annunciato una nuova famiglia di prodotti destinata al calcolo parallelo.

Parliamo di Xeon Phi, nome che raccoglie quelli che Intel definisce come coprocessori appartenenti alla famiglia nota con il nome in codice di Knights Corner. Altro non è, quindi, che la prima concretizzazione commerciale delle soluzioni Larrabee, cioè del progetto Intel per lo sviluppo di una serie di schede video basate su architettura x86, destinate all'utilizzo in calcolo parallelo non grafico.

Ricordiamo come con il nome di Larrabee Intel abbia indicato la propria architettura di GPU destinata alla grafica 3D, progetto che è stato abbandonato alcuni anni fa e le cui basi sono state convertite nell'iniziativa MIC, Many Integrated Core, alla cui base troviamo lo sviluppo di architetture di GPU destinate al calcolo parallelo non grafico.

Delle soluzioni Knights Corner si è parlato a lungo e parte delle caratteristiche tecniche sono già note. Con l'annuncio all'ISC 2012 Intel ha fornito nuovi dettagli: la scheda integrerà architettura con oltre 50 cores, ma il numero preciso non è stato ancora chiaramente indicato, costruiti con tecnologia produttiva a 22 nanometri e transistor 3-D TriGate. Onboard ad ogni scheda troveremo 8 Gbytes di memoria GDDR5, con possibilità di una dotazione anche più elevata in funzione di specifiche necessità, mentre la potenza di elaborazione è riportata essere pari a 1 TeraFLOPS in double precision.

Le architetture Xeon Phi si differenziano dalle proposte concorrenti sviluppate da Intel e AMD per l'approccio utilizzato. Se queste ultime necessitano di linguaggi come OpenCL oppure, nel caso delle soluzioni NVIDIA, CUDA per poter sfruttare la potenza di calcolo della GPU per elaborazioni parallele, per le architetture Intel è assicurata compatibilità con codice x86.

Questo implica che applicazioni x86 eseguite su tradizionali architetture di CPU possono venir elaborate anche da queste nuove architetture, pur se con alcune precisazioni: il codice deve essere adattato affinché le GPU siano un target di elaborazione e quanto eseguito deve ben adattarsi, per la natura dell'elaborazione, alle peculiarità architetturali delle soluzoni Xeon Phi che risiedono proprio nella capacità di elaborare in parallelo un notevole quantitativo di dati. Detto in altro modo, quindi, non è così scontato e automatico che un codice x86 elaborato per calcolo su CPU possa venir mutuato su una delle architetture Xeon Phi con solo marginali modifiche al codice, soprattutto se quello che si ricerca è la massima efficienza possibile nel calcolo.

Le prime soluzioni Xeon Phi debutteranno sul mercato entro la fine dell'anno, inserite presumibilmente in offerte di aziende specializzate nella produzione di cluster di elevate dimensioni e potenza di calcolo.