2017年12月14日
インテル株式会社
ＨＰＣ事業開発マネージャ

矢澤 克巳

HPC Trends

Exascale Computing

Artificial Intelligence

Workflow Convergence
2Intel® Scalable System Framework for HPC
Modeling & Simulation

HPC Data Analytics

Machine Learning

Visualization

Many Workloads – one Framework
インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサー
インテル® Xeon Phi™ プロセッサー

インテル® Optane™ and Ruler
ComputeMemory / Storage

FabricSoftware

インテル® Omni-Path3

4

2016

2018

2017

Brickland プラットフォーム

Purley プラットフォーム
Skylake

E7 v3

Cascade Lake

E7 v4

インテル® Xeon® PLATINUM
インテル Xeon GOLD
Grantley-EP プラットフォーム
E5 v3

E5-4600 v4 (4S)

E5 v3

E5-2600 v4

インテル Xeon SILVER
インテル Xeon BRONZESkylake-SP マイクロアーキテクチャーで革新的なコンバージド・プラットフォームを実現この10 年で最大規模となるプラットフォームの進化を実現する•

コアあたり32 DP flops性能を実現するインテル® AVX-512•

キャッシュ階層をデータセンター向けに最適化 - コアごとに1MB L2キャッシュとノンインクルーシブ L3キャッシュ•

拡張されたメモリー・サブシステム•

インテル® Omni-Path ファブリック (インテル® OPA)を統合 （オプション）

機能

ソケットあたりのコア数
ソケットあたりのスレッド数
ラストレベル・キャッシュ (LLC)

インテル® Xeon® プロセッサー
E5-2600 v4

インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサー

最大 22コア最大 28コア最大 44 スレッド

最大 56 スレッド

最大 55 MB

6本のDDR4メモリー・チャネルをサポート
DDR4

DDR4コアコア

2-3本のUPIをサポート

コア

コア

UPIコア

最大 38.5 MB (ノンインクルーシブ)

DDR4

最大 3本のUPI @ 10.4 GT/s

DDR4

コア

DDR4

共有 L3キャッシュ

DDR4

Omni-Path HFIUPIQPI/UPI 転送速度 (GT/s)

2本のQPI チャネル @ 9.6 GT/s

UPI

PCIeレーン数 / 転送速度(GT/s)
搭載可能メモリー

最大メモリー転送速度
TDP (W)

40 / PCIe 3.0 (2.5、5、8 GT/s)

48 / PCIe 3.0 (2.5、5、8 GT/s)

4本のメモリー・チャネル

6本のメモリー・チャネル

最大 2400 MHz

最大 2666MHz

55W-145W

70W-205W

1ソケットあたり最大48レーンのPCIe* 3.0をサポート

Omni-Path

DMI36インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサー

相対性能の平均1で1.65倍の性能向上を実現（2ソケットサーバー）
1.77

1.87
Black-Scholes FSI – Options Pricing

HPC – Molecular

2.27DPDK L3 Packet Network L3 Packet
Forwarding
Forwarding

1.73

LAMMPS Dynamics

1.73

HammerDB*

Memory Bandwidth

1.65

STREAM* - Triad

Technical Compute App

Infrastructure Application
virtualization

1.63

SPECfp*_rate_base2006 Throughput

1.55

Server Virtualization

1.52
SPECint*_rate_base200 General Integer AppThroughput
6

1.49
Java* Business Ops

0E5-2699 v4
Baseline

0.5

1.40

Server-side Java Maximum jOPS

1

1.36

Two-tier SAP SD* Enterprise Sales andDistribution (Linux)(Linux)

相対性能

1.5

平均
1.65倍

OLTP Brokerage Brokerage Firm OLTP

2OLTP Database
Performance

1ノード 2ソケット構成のインテル ® Xeon® プロセッサー E5-26xx v4 ("Broadwell-EP 2S")
1ノード 2ソケット構成の インテル ® Xeon® スケーラブル プロセッサー

2.5Intel® Distribution for LINPACK Throughput
LINPACK

Higher is better

1Geomean based on Normalized Generational Performance (estimated based on Intel internal testing of OLTP Brokerage, SAP SD 2-Tier, HammerDB, Server-side Java, SPEC*int_rate_base2006,
SPEC*fp_rate_base2006, Server Virtualization, STREAM* triad, LAMMPS, DPDK L3 Packet Forwarding, Black-Scholes, Intel Distribution for LINPACK.
Software and workloads used in performance tests may have been optimized for performance only on Intel microprocessors. Performance tests, such as SYSmark and MobileMark, are measured using specificcomputer systems, components, software, operations and functions. Any change to any of those factors may cause the results to vary. You should consult other information and performance tests to assist you in
fully evaluating your contemplated purchases, including the performance of that product when combined with other products. For more information go to http://www.intel.com/performance Intel does not control
or audit the design or implementation of third party benchmark data or Web sites referenced in this document. Intel encourages all of its customers to visit the referenced Web sites or others where similar
performance benchmark data are reported and confirm whether the referenced benchmark data are accurate and reflect performance of systems available for purchase. Configuration: see page 9, 10

インテル® QuickAssist テクノロジー（QAT)
対称暗号化および認証

暗号 & 認証

インテル® セキュア・キー・エスタブリッシュメント(非対称暗号化、デジタル署名、鍵交換)

公開鍵暗号
Certificate

Shared Secret

インフライトおよび休止中のロスレス圧縮

圧縮

8

9

Intel® OPA – A leading platform for HPC and AI
Performance: It’s still king!
 In most cases, Intel OPA has equal to or better HPC performance (latency,bandwidth, and applications).

Cost: Price-Performance is a key criterion
SU0112SU0231312SU0331312SU0431312SU0531311SU1012SU112SU0631312SU073131SU132SU1422SU0831312SU09313123SU152SU162

 Leadership price/performance at any scale – from entry to large supercomputers Frees up budget to build a better cluster – more FLOPS and storage

32SU1222SU172SU1823

Scalability / Resiliency: No endpoint in sight for cluster sizes
 Maintains low end-to-end low latency at scale High traffic throughput; latency efficient error detection & correction, QoS features

Power: Lower power, higher density yields cost savings
10Intel® Omni-Path Architecture
Evolutionary Approach, Revolutionary Features, End-to-End Solution

HFI Adapters

Edge Switches

Director Switches

SiliconSoftwareCablesSingle port
x8 and x16

1U Form Factor
24 and 48 port

QSFP-based
192 and 768 port

OEM custom designs
HFI and Switch ASICs

Open Source
Host Software andFabric Manager

Third Party Vendors
Passive CopperActive Optical

x16Adapter(100 Gb/s)

x8 Adapter(58 Gb/s)“-F”
Processorw/integrated
HFI

48-portEdge Switch

24-portEdge Switch

768-port
Director Switch(20U chassis)

192-port
Director Switch(7U chassis)

HFI silicon
Up to 2 ports(50 GB/s
total b/w)
Switch silicon
up to 48 ports(1200 GB/s
total b/w

1 Source: Intel internal information. Design win count based on OEM and HPC storage vendors who are planning to offer either Intel-branded or custom switch products, along with the total number of OEM platforms that are currently plannedto support custom and/or standard Intel® OPA adapters. Design win count as of November 1, 2015 and subject to change without notice based on vendor product plans. *Other names and brands may be claimed as property of others.

11Intel® Omni-Path Expanding Its Capabilities
Maximizing Support for
Heterogeneous Clusters
GPU Direct v3 support now supported

Multi-Modal Data Acceleration
with Accelerated RDMA

Automatically chooses the most efficient
data transfer path

Full Interoperability with
Next Generation Storm Lake
CPU-fabric integration with Knights Hill CPU1213

Intel® Technology Innovations
Fill the Memory and Storage GapsMatch data to the right media for every enterprise needIntel® 3D NAND
TechnologyIntel® Optane™
Technology

Low Cost
High Density

High Performance
Low Latency

LOWER

Cost

HIGHERLESS

DelayMORE

14

World’s Most Responsive Data Center SSD1Delivering an industry leading combination of low latency, high endurance, QoS and highthroughput, the Intel® Optane™ SSD is the first solution to combine the attributes of memoryand storage. This innovative solution is optimized to break through storage bottlenecks byproviding a new data tier. It accelerates applications for fast caching and storage, increasingscale per server and reducing transaction cost. Data centers based on the latest Intel® Xeon®
processors can now also deploy bigger and more affordable datasets to gain new insightsfrom larger memory pools.

1. Responsiveness defined as average read latency measured at queue depth 1 during 4k random write workload. Measured using FIO 2.15. Common configuration - Intel 2U PCSD Server (“Wildcat Pass”), OS CentOS 7.2,
kernel 3.10.0-327.el7.x86_64, CPU 2 x Intel® Xeon® E5-2699 v4 @ 2.20GHz (22 cores), RAM 396GB DDR @ 2133MHz. Intel drives evaluated - Intel® Optane™ SSD DC P4800X 375GB, Intel® SSD DC P3700 1600GB, Intel®
SSD DC P4600 1600GB. Samsung drives evaluated – Samsung® SSD PM1725a, Samsung® SSD PM1725, Samsung® PM963, Samsung® PM953. Micron drive evaluated – Micron® 9100 PCIe® NVMe™ SSD. Toshiba drives
evaluated – Toshiba® ZD6300. Test – QD1 Random Read 4K latency, QD1 Random RW 4K 70% Read latency, QD1 Random Write 4K latency using fio-2.15.

15

Predictably Fast Serviceup to 60X better at 99% QoS1Ideal for critical applications
with aggressive latency
requirements

1. Common Configuration - Intel 2U PCSD Server (“Wildcat Pass”), OS CentOS 7.2, kernel 3.10.0-327.el7.x86_64, CPU 2 x Intel® Xeon® E5-2699 v4 @ 2.20GHz (22 cores), RAM 396GB DDR @ 2133MHz. Optane
Configuration – Intel® Optane™ SSD DC P4800X 375GB. NAND Configuration – Intel® SSD DC P3700 1600GB. QoS – measures 99% QoS under 4K 70-30 workload at QD1 using fio-2.15.

16

Intel® Optane™ SSD Use Cases
Extend Memory

Fast Storage and CacheIntel® Memory Drive TechnologyDRAMIntel®
Xeon®

PCIe*DDRIntel®
Xeon®

DDRDRAM‘memorypool’

PCIeIntel® Optane™
SSDIntel®
Optane™ SSD
PCIePCIeIntel® 3D NAND SSDs

Intel® 3D NAND SSDs

*Other names and brands names may be claimed as the property of others

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Segmented GEMM benchmark on OPTANEAll DRAM

Original DGEMM
application

DRAM + Intel® Optane™ SSD + Intel®
Memory Drive Technology

2,605 GFLOPS

Optimizedapplication

2,786 GFLOPS

faster matrix multiplication
locality
1.1x with optimized data1with no changes in theapplication
up tonear DRAM performance of
0.9x the optimized application
up to2,322 GFLOPS

1. Optane + IMDT configuration – 2 x Intel® Xeon® CPU E5-2699 v4 @ 2.20Ghz, Intel® Server Board S2600WT, 128GB DDR4 + 4* Intel® SSD Optane® (SSDPED1K375GA), CentOS 7.3.1611. All DRAM configuration– 2 x Intel® Xeon® CPU E5-2699 v4 @ 2.20Ghz, Intel® Server Board S2600WT, 768GB DDR4 CentOS 7.3.1611. Test – GEMM(MKL), segment size 18689, factor 22, threads 42, dataset consumed ~650GB.
.

18

Intel® Optane™ Technology

PCIe*/NVMe* Delivered in Many Form Factors

M.2

Add-in Card

U.2, 2.5 in“Ruler” form factor*Other names and brands may be claimed as the property of others.

Roadmap to 1PB in 1U in 2018

Storage Capacity

1PB in 1UIntel® 3d NAND SSD, 32TB ruler in 2018

1PB IN 42u
W/2 TB HDDs

Opening up new use cases inwarm storage with disruptive
total cost of ownership20

インテル® Nervana™

21

インテル® Nervana™ ポートフォリオ
体験プラットフォーム

インテル® Nervana™ クラウド / システム
インテル® Nervana™
ディープラーニング・スタジオ

フレーム
ワーク
ライブラリー

インテル®
コンピューター・ビジョン SDK

Movidius™
(VPU)

MLlibDLBig

Python 向けインテル®
ディストリビューション

インテル®データ・アナリティクス・アクセラレーション・
ライブラリー (インテル® DAAL)

インテル® Nervana™ グラフ*
インテル® マス・カーネル・ライブラリー (インテル® MKL、
インテル® MKL-DNN)*

ハードウェアコンピューティング* 将来
その他の社名、製品名などは、一般に各社の表示、商標または登録商標です。

メモリー / ストレージネットワーキングエンドツーエンドの AI コンピューティング
データセンターイーサネット /無線

多対多のハイパースケール: ストリーミングや大規模なバッチデータ処理

ゲートウェイ

無線、および IP 以外の有線プロトコル
 安全
 高スループット リアルタイム

1 対多: 大多数がデバイスからのストリーミング・データ

エッジ

1 対 1 のデバイス: 低消費電力で、ほとんどの場合 UX 要件あり

インテル® Xeon® プロセッサー
インテル® Core™ プロセッサー・ファミリー /Intel Atom® プロセッサー

インテル® Xeon Phi™ プロセッサー*CPU +インテル® プロセッサー・グラフィックス

インテル® FPGA
Crest ファミリー (Nervana ASIC)*

ビジョン

Movidius™ VPU
音声

* 将来

インテル® GNA (IP)*AI
汎用

高度並列処理データセンター
柔軟性に優れたアクセラレーション

ディープラーニング✝

インテル® Xeon®
プロセッサー・ファミリー

極めて俊敏性に優れた
AI プラットフォーム
ディープラーニングの学習処理と推論を含め、AI およびその他の幅広いデータセンター・ワークロードに適した拡張性に優れたパフォーマンス
✝ 近日発売予定の製品の開発コード名

インテル® Xeon Phi™
プロセッサー (Knights Mill✝)

DL 学習処理の高速化

ディープラーニングの学習処理や一部の高度並列データセンター・ワークロードのさらなる高速化に向けて最適化された拡張性に優れたパフォーマンス*

インテル®
FPGA

Crest ファミリー✝

DL 推論の向上

ディープラーニングを追求した設計

高い効率性と幅広いワークロードおよび構成により、リアルタイムのディープラーニング推論をスケーラブルにアクセラレーション

負荷の高いディープラーニングの学習処理と推論に最適なパフォーマンスを備えた拡張性に優れたアクセラレーション

パフォーマンスの位置付けに関する記述はすべて、インテルの AI データセンター・ポートフォリオ内の他のプロセッサー・テクノロジーに対する相対的なものです。
* Knights Mill (KNM)、「一部の」 = エネルギー (リバース・タイム・マイグレーション)、ディープラーニング学習処理など、一般に 100 スレッドを超える規模で、ベクトル化を進めるメリットがあり、メモリー帯域幅の増加でもメリットのある単精度の高度並列ワークロード
本資料に記載されているすべての製品、コンピューター・システム、日付、および数値は、現在の予想に基づくものであり、予告なく変更されることがあります。

注意事項および免責事項
インテル® テクノロジーの機能と利点はシステム構成によって異なり、対応するハードウェアやソフトウェア、またはサービスの有効化が必要となる場合があります。実際の性能はシステム構成によって異なります。絶対的なセキュリティーを提供できるコンピューター・システムはありません。詳細については、各システムメーカーまたは販売店にお問い合わせいただくか、http://www.intel.co.jp/を参照してください。
テストでは、特定のシステムでの個々のテストにおけるコンポーネントの性能を文書化しています。ハードウェア、ソフトウェア、システム構成などの違いにより、実際の性能は掲載された性能テストや評価とは異なる場合があります。購入を検討される場合は、ほかの情報も参考にして、パフォーマンスを総合的に評価することをお勧めします。性能やベンチマーク結果について、さらに詳しい情報をお知りになりたい場合は、http://www.intel.com/benchmarks/ (英語) を参照してください。

性能に関するテストに使用されるソフトウェアとワークロードは、性能がインテル® マイクロプロセッサー用に最適化されていることがあります。SYSmark*や MobileMark* などの性能テストは、特定のコンピューター・システム、コンポーネント、ソフトウェア、操作、機能に基づいて行ったものです。結果はこれらの要因によって異なります。製品の購入を検討される場合は、他の製品と組み合わせた場合の本製品の性能など、ほかの情報や性能テストも参考にして、パフォーマンスを総合的に評価することをお勧めします。詳細については、http://www.intel.com/performance/ (英語) を参照してください。
記載されているコスト削減シナリオは、指定の状況と構成で、特定のインテル® プロセッサー搭載製品が今後のコストに及ぼす影響と、その製品によって実現される可能性のあるコスト削減の例を示すことを目的としています。状況はさまざまであると考えられます。インテルは、いかなるコストもコスト削減も保証いたしません。
本資料は、明示されているか否かにかかわらず、また禁反言によるとよらずにかかわらず、いかなる知的財産権のライセンスを許諾するためのものではありません。
インテルは、本資料で参照しているサードパーティーのベンチマーク・データまたはウェブサイトについて管理や監査を行っていません。本資料で参照しているウェブサイトにアクセスし、本資料で参照しているデータが正確かどうかを確認してください。

© 2017 Intel Corporation. Intel、インテル、Intel ロゴおよび Xeonは、アメリカ合衆国および / またはその他の国における Intel Corporation の商標です。 *その他の社名、製品名などは、一般に各所有者の表示、商標または登録商標です26