インテルは、ハイエンドのマルチコア Xeon Phi チップ ファミリーに今後追加される予定だった Knights Hill を廃止し、マイクロアーキテクチャの設計をやり直す予定です。
先月末、半導体業界のある有力筋の言葉を借りれば、Xeon Phiの開発陣は「長くは続かないだろう」という噂を耳にし、当時私たちもそのことを指摘していました。そして今週、ChipzillaはKnights Hillに正式に終止符を打ちました。Knights Hillは今年中に発売予定だったものの、その後姿を消しました。そして、Xeon Phiシリーズの内部設計を真剣に見直すことになりました。
ナイツヒルは、2018年に稼働予定だった米国政府の180PFLOPSスーパーコンピュータ「Aurora」の搭載を予定しており、CrayとIntelが開発を進めている。しかし、その期限は米国政府によって2021年に延期されたため、Chipzillaはプロセッサを改良し、Auroraの性能を1,000PFLOPS（1秒あたり1京回の演算処理能力）まで引き上げる時間を確保した。
Knights Hillは10nmプロセスを採用するはずだったこと、そしてそのプロセスノードが現時点でIntelにとってまさに大失敗であることを考えると、Chipzillaがシリコンの出荷を延期し、Crayと協力して1エクサフロップス以上の性能達成に挑戦するチャンスに飛びつくのも無理はない。米国政府はチップの遅延を察知し、Auroraの要求性能をエクサスケールラインまで引き上げるよう供給契約を書き換え、IntelとCrayに4年以内に実現するよう指示したのだろう。
Xeon Phiシリーズの概要をまとめると、一般的なサーバー、ワークステーション、デスクトップ向けではありません。行列などのデータブロブを高速かつ並列に処理するマシンコード命令を備えたスーパーコンピュータ機器を対象としています。各チップは最大72個のコアと288個のハードウェアスレッドを搭載し、最大3,456GFLOPSの倍精度演算性能を発揮します。価格はモデルによって異なりますが、1チップあたり最大3,368ドルです。Xeon Phiは、GPUの数値演算技術をx86 CPUに搭載しようとしたIntelの失敗作、Larrabeeマイクロアーキテクチャから派生したもので、2010年頃に登場しました。
インテルが同時実行性とKnights Landingについて語る
続きを読む
2012年、コードネーム「Knights Corner」のXeon Phiシリーズが登場し、様々な大型マシンにコプロセッサとして搭載されました。科学者の科学ソフトウェアを実行するホストCPUは、高速処理のためにPhiアクセラレータに演算をオフロードしました。Knights Cornerコアはx86互換で、オリジナルのPentium設計をベースとしていました。そして2016年には、ホストCPUを必要としないKnights Landing Xeon Phiが登場しました。SIMD演算に重点を置き、Airmont Atomコア上でオペレーティングシステムとプログラムコードをすべて単独で実行できるのです。
もう一つの後継機であるKnights Hillは今年リリース予定でしたが、キャンセルされました。これにより、同じくリリース予定のKnights Mill Xeon Phiも危機に瀕しています。Knights Mill Xeon Phiは機械学習ソフトウェアの高速実行に重点を置くはずでした。Knights Hillと同様に、これもリリース中止になるかどうかは不明です。
「私たちが現在進めているステップの一つは、将来のIntel Xeon Phiプロセッサ（コードネーム：Knights Hill）の1つを、エクサスケール向けに特別に設計された新しいプラットフォームと新しいマイクロアーキテクチャに置き換えることです」と、インテルのデータセンターグループ担当副社長であるトリッシュ・ダムクロガー氏は述べています。「コンピューティング、ストレージ、I/O、ソフトウェアを網羅する当社の包括的なHPCソリューションポートフォリオと組み合わせることで、更新されたロードマップはエクサスケール革命を活性化させるのに最適です。」
The Registerの姉妹誌The Next Platformの取材に対し、インテルのエンタープライズおよびHPCグループ責任者であるバリー・デイビス氏は、Xeon Phiのリメイクはチップ内部の変更を伴うものであり、その上で動作するハードウェアやソフトウェアに根本的な変更は加えないと述べた。再設計されたシリコンはx86と互換性を持つと予想されている。
「われわれはCPUの道を歩んでいるので、これはエコシステムを完全に混乱させる戦略にはならないだろう」とデイビス氏は語った。
インテルの観点から見ると、これはまさにムーンショットであり、大きな出来事です。パートナーなしで世界初のエクサスケール・プラットフォームの一つを開発するのは、大きな挑戦です。インテルが具体的な課題を抱えているかどうかは分かりませんが、企業として多くのことを行っていること、そしてその解決策の一つは社内でこの問題の重要性を認識することです。CPUの設計、パッケージング、システムといった分野において、私たちは日々、あらゆる場所で直面している課題に取り組んでいます。これは私たちの全力を注ぐことになるでしょう。
「重要なのは、これをうまく実行することです。時間は十分にあります。これは来年の話ではなく、何が必要かを考えるには数年かかります。私たちはエコシステムや（米国政府と）協力し、協力して取り組みます。」
本質的に、インテルはライバルであるNvidiaを破壊するためにあらゆる手を尽くして悪戦苦闘しており、スーパーコンピューターやその他の高性能マシンのアクセラレーターとしてGPUを出荷しているため、インテルの銀行口座に資金が流入するのを阻止している。
残念ながら、Xeon PhiはIntelが期待したような形で普及しませんでした。多数のコアを効率的にプログラムするのは難しかったこと、AVX-512の実装が他のXeon CPUと完全に互換性がなかったこと、ニッチなHPCプロジェクトに限定されていたこと、アーキテクチャが1,000PFLOPSまで拡張できなかったこと、10nmプロセスが混乱していたことなどが挙げられます。現在、このチップファミリーの将来は不透明です。
2010年、Intelは大型マシン向けのディスクリートグラフィックチップの製造を中止し、コプロセッサとしてXeon Phiが誕生しました。現在、IntelはAMDと共同でディスクリートGPUの開発に取り組んでおり、Phiの見直しを進めています。世界はこうして変わる。®
追加更新
Heiseの友人たちが、今週初めに米国コロラド州で開催された今年のスーパーコンピューティング・カンファレンスで、Xeon Phiシリーズの後継としてKnights Coveというコードネームのチップファミリーが登場するという話を耳にしました。これらのチップはそれぞれ38または44コア、32GBのHBM2メモリを統合し、2019年または2020年に登場予定のIce Lake Scalable Xeonをベースとしています。44コア部分は、22コアのチップ2つを組み合わせたものになるかもしれません。
Knights Cove の後継チップは、Ice Age および Knights Run というコードネームのチップで、1 エクサフロップスの Aurora マシンに搭載されるプロセッサになると見られています。
また、PhiのチーフアーキテクトであるAvinash Sodani氏が2016年9月にCaviumに移籍したことで、Intelが昨年Knightsチームを解雇し、このチップファミリーの運命が決まったという噂が広まりました。AMDのGPU責任者であるRaja Koduri氏が今月Intelに移籍したことで、Chipzillaのコプロセッサの方向性が再び示唆されました。
追記：公開されている世界トップ500のスーパーコンピュータのリストで、中国はアメリカを追い抜いています。そして、そのリストに載っているすべてのマシンはGNU/Linuxで動作しています。ログインノードとIOノードでは、難解なIBM Blue Gene/Qでさえもです。
