PCCC20, 14th Dec 2020

インテル
HPC/AI
戦略の革新
インテル株式会社
ＨＰＣ事業開発部長
矢澤 克巳

洞察する時間

オーダーメイド医療よりクリーンな新エネルギーより早くより正確な気象予測

広がる研究よりスマートで安全なデザイン
2

HPC と AI洞察を加速するために融合

HPCワークロードに統合されたAI

次の一連のMDシミュレーショ
ンを決定するAI

HPCシミュレーションを加速するAI

腫瘍に対する薬物特性の応答を予測するAI

HPCシミュレーションを置き換えるAI

分析のためのAIによるレポートの解読とコード化

創薬

3

Heterogeneity

異種混合へ

ワークロードの最適化と加速

ScalarVectorMatrixSpatial4融合の加速インテルXPU戦略
HPCとAIの基盤

汎用から特定用途を加速

GPU for
HPC & AIFPGA

Data Center
Edge
Deep Learning Deep Learning

AutomatedDriving

シームレスな異種加速を可能にする共通プラットフォーム
5インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサー
融合を実現する最適化された唯一のメインストリームCPUIntel Advanced Vector Extensions 512
Intel® Deep Learning Boost
Intel Optane™ persistent memory
2019

Cascade Lake

2020

2021

Ice Lake

Sapphire Rapids

14nm
新しいAIアクセラレーション(Intel® DL Boost with VNNI)
新しいメモリーストレージ階層

10nm
新しいマイクロアーキテクチャ
メモリバンド幅の増加

新しい世代の Intel® DL Boost(Intel® Advanced Matrix Extensions)

イノベーションを加速
エッジからクラウドまで含めたスーパーコンピューティングへ
6

第3世代 インテル® Xeon スケーラブル・プロセッサー (Ice Lake)
卓越したHPCおよびAIエクスペリエンス向けに最適化

高いメモリバンド幅
8 DDR4チャネル
3,200MT/s

Shipping tocustomers in Q4;
ramping to volume2021

高いコア性能新アーキテクチャ

大容量メモリ
最大6TB ﾒﾓﾘ/ ｿｹｯﾄ
Intel® Optane™ PMem

高い I / O性能
PCIe Gen 4

セキュリティの革新
Intel® SGX
暗号化ｱｸｾﾗﾚｰｼｮﾝ

半分のコアで主要なライフサイエンスおよびFSIワークロードで高い実行性能を実現:
LAMMPS

UPTO

1.2X

NAMD STMVUPTOMONTE CARLO

1.2X 1.3x
UPTO

32 core Ice Lakevs 64 core AMD
EPYC 7742

Results estimated based on testing on pre-production parts. See backup for configuration details. Performance varies by use, configuration and other factors. Learn more at www.Intel.com/PerformanceIndex.

7

インテル® Optane™ テクノロジーが実現する新しい階層
DRAM は高価
容量の増加が鈍化

バイトアドレス可能な揮発性

ブロックアドレス可能な不揮発性
NAND-BASED SSDs
メモリーとしてデザインされていない

8

インテル® Optane™ テクノロジーが実現する新しい階層
DRAM は高価
容量の増加が鈍化

不揮発の特性を持つメモリーでDRAM に比べ低い容量コスト
NAND より低遅延と高い耐久性

NAND-BASED SSDs
メモリーとしてデザインされていない

バイトアドレス可能

9インテル® Optane™ DC SSDDRAM は高価
容量の増加が鈍化

Optane™ DC SSD
高スループット、低遅延、高い耐久性

NAND-BASED SSDs
メモリーとしてデザインされていない

10

インテル® Optane™ パーシステント・メモリー
DRAM は高価
容量の増加が鈍化

Optane™ PMEM
メモリーに近い性能

Optane™ DC SSD
高スループット、低遅延、高い耐久性

NAND-BASED SSDs
メモリーとしてデザインされていない

11

インテル® Optane™ パーシステント・メモリー・プラットフォーム
インテル® Optane™ PMEM

メモリコントローラを拡張し同一システムでDDR4とインテル® Optane™ PMEMの混在をサポート

DDR4 DIMMS

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DAOS – 分散型非同期オブジェクト・ストレージ
Distributed Asynchronous Object Storageインテル® Optane™ パーシステント・メモリー に基づく新しいオープンソースの高性能ストレージ・ソフトウェア・ソリューション
HPC と AI 両方に最適
DAOS はインテル® Optane™ テクノロジーを活用し新次元の性能を達成
No.1 in IO500@ISC20

汎用サーバーを用いて並外れた高いバンド幅と IOPS を実現
スタンドアロンのファイルシステムとして、また既存ストレージと統合し高性能層として利用可能
Aurora DAOS configuration▪ Capacity: 230PB▪ Bandwidth: >25TB/s

13

GPU アーキテクチャ戦略
1つのアーキテクチャと4つのマイクロアーキテクチャ

データセンター/AI
ハイエンド
ミッドレンジ

Teraflops to Peta-Ops

HPC エクサスケール

組み込み、入門14

インテル® AI ソフトウェア
マシンラーニングとディープラーニング
DeveloperTOols

Machine learning Deep LEarning Management Tools
Containers

App Developers
SW Platform Developer

Topologies &Models
Data Scientist▪ Intel Distribution
for Python(SKlearn, Pandas)

Frameworks

Deep
Learning
Reference
Stack

Data Scientist

Graph

ML Performance Engineer

KernelML Performance Engineer▪ Intel Data Analytics
Acceleration Library(Intel DAAL)▪ Intel Math Kernel Library(Intel MKL)

CPU▪ Intel Machine Learning
Scaling Library (Intel MLSL)▪ Intel® Deep Neural Network
Library (DNNL)

Architect &DevOps

DataAnalytics
Reference
StackCPU ▪︎ GPU ▪︎ FPGA ▪︎ 専用15

インテル® oneAPI
アーキテクチャ選択の自由を提供する
プログラミング

最新ハードウェアの最先端の機能を活用
既存のHPCプログラミングモデルに基づく（OpenMP、Fortran、MPI）

業界標準とオープン仕様に基づく

Application Workloads Need Diverse
HardwareScalarVectorMatrixSpatialMiddleware / Frameworks

IndustryInitiative

CPUIntel
ProductGPU

FPGA

Otheraccel.

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インテル® oneAPI 行程
Industry
Initiative
Announced

CodePlay oneAPI
Nvidia GPU Support

Intel® oneAPI
Beta ProductoneAPI 1.0
Specification
Intel® oneAPI
Beta Product Releases

Intel® oneAPI
Toolkits Gold
Production Quality& PerformanceIntel® DevCloud
launched

Nov 2019

Feb 2020

Sep 2020

Dec 2020• 実績のあるHPCツールに基づいて開発されXPUに拡張• 次世代のインテルソフトウェア開発製品• 無料（ツールをローカルまたはIntel®DevCloudで実行）
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インテル® DevCloud

ダウンロード不要

ハードウェアの購入
不要

CPU

インストール作業
不要

FPGA

設定や再構成不要

dGPUIntel® Iris® Xe MAX
Xe-HP**For Early Access
Developers

To the 1018 and Beyond

エクサとその先へ

ExascaleComputing

Neuromorphic
Quantum
ComputingComputingSee our virtual talks, and demos
at: www.hpcwire.com/solution_channel/intel/
19

Thank You注意事項および免責条項
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製品やコンポーネントはありません。
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。パフォーマンスおよびベンチマーク結果の詳細については、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/benchmarks/ (英語) を参照してください。
インテル® アドバンスト・ベクトル・エクステンション (インテル® AVX)* は、特定のプロセッサー演算で高いスループットを示します。プロセッサーの電力特性の変動により、AVX 命令を利用すると、a) 一部の部品が定格周波数未満で動作する、b) インテル® ターボ・ブースト・テクノロジー 2.0 を使用する一部の部品が任意または最大のターボ周波数に達しない可能性があります。パフォーマンスは、ハードウェア、ソフトウェア、システム構成により異なります。詳細については、http://www.intel.com/go/turbo/ を参照してください。
インテル® コンパイラーでは、インテル® マイクロプロセッサーに限定されない最適化に関して、他社製マイクロプロセッサー用に同等の最適化を行えないことがあります。これには、インテル® ストリーミ
ング SIMD 拡張命令 2、インテル® ストリーミング SIMD 拡張命令 3、インテル® ストリーミング SIMD 拡張命令 3 補足命令などの最適化が該当します。インテルは、他社製マイクロプロセッサーに関して、いかなる最適化の利用、機能、または効果も保証いたしません。本製品のマイクロプロセッサー依存の最適化は、インテル® マイクロプロセッサーでの使用を前提としています 。
インテル® マイクロアーキテクチャーに限定されない最適化のなかにも、インテル® マイクロプロセッサー用のものがあります。この注意事項で言及した命令セットの詳細については、該当する製品のユー
ザー・リファレンス・ガイド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。
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。
Intel、インテル、Intel ロゴ、Intel Inside ロゴ、Intel Optane、OpenVINO、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 またはその子会社の商標です。
* 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。
© 2020 Intel Corporation. 無断での引用、転載を禁じます。

注意事項および免責条項
FTC の最適化に関する注意事項
インテルのソフトウェア開発ツール (コンパイラーまたはライブラリー) を使用して実現できる性能上の利点について記述する場合は、その記述と同じ表示面 (スライド) に、次のテキストをすべて記載する必要があります。
最適化に関する注意事項: インテル コンパイラーでは、インテル マイクロプロセッサーに限定されない最適化に関して、他社製マイクロプロセッサー用に同等の最適化を行えないことがあります。これには、インテル ストリーミング SIMD 拡張命令 2、インテル ストリーミング SIMD 拡張命令 3、インテル ストリーミング SIMD 拡張命令 3 補足命令などの最適化が該当します。インテルは、他社製マイクロプロセッサーに関して、いかなる最適化の利用、機能、または効果も保証いたしません。
本製品のマイクロプロセッサー依存の最適化は、インテル マイクロプロセッサーでの使用を前提としています。インテル マ
イクロアーキテクチャーに限定されない最適化のなかにも、インテル マイクロプロセッサー用のものがあります。この注意事項で言及した命令セットの詳細については、該当する製品のユーザー・リファレンス・ガイドを参照してください。
注意事項の改訂 #20110804

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