【IT168 资讯】2011 年6月20日——英特尔集成众核(Intel Many Integrated Core，MIC)架构是英特尔公司现有产品(包括英特尔至强处理器在内)的另一个关键补充，它旨在引领行业进入百亿亿次计算时代。相比多核的英特尔至强处理器，英特尔集成众核(MIC)架构具有更小的内核和硬件线程，以及更宽的矢量单元，是提供更高整体性能、满足高度并行化应用需求的理想之选。随着开发者们采用较高的并行度(指令、数据、任务、矢量、线程和集群等)，英特尔架构处理器常用的重要且已普及化的编程模型可扩展至英特尔集成众核(MIC)架构，而无需改变编程工具。这些相同的技术在英特尔处理器上能够提供非常好的的性能——将应用扩展至内核和线程上，以及针对分层的内存和高速缓存对数据进行模块化处理——它们也可用于最大程度地提高英特尔集成众核(MIC)架构上的性能。通过更有效地复用并行处理器代码，软件公司和企业IT部门只需创建和维护一个二进制代码库，而无需重新为开发人员提供与加速器相关的专用编程模型培训就可获得收益。
首款英特尔® 集成众核(MIC)产品(代号为“Knights Corner”)计划采用英特尔在全球率先支持3-D三栅极晶体管[1]的22纳米制程技术生产。
2011年国际超级计算大会(ISC)上的演示
来自英特尔® 集成众核(MIC)架构推广项目的早期成果将在2011年6月20日-23日于德国汉堡举行的国际超级计算大会(ISC)上进行演示。
这些成果将通过7次演示加以展示，其中4次演示由全球领先的超级计算中心提供，旨在介绍英特尔软件开发平台(SDP，代号为“Knights Ferry”)的相关信息。其余3次演示由英特尔工程师提供。英特尔的软件开发平台采用了一颗基于45 纳米制程技术的英特尔协处理器(代号为“Aubrey Isle”)。
这些软件开发平台系统的软件开发人员采用了针对多核处理器的特别版本英特尔开发工具，这些工具也支持基于英特尔® 集成众核(MIC)架构的协处理器，其中包括英特尔® Fortran 编译器、英特尔® C++编译器和英特尔® 数学核心函数库(MKL)。
这些演示有助于描述Knights Ferry如何满足性能与可编程性方面的要求，并将展示英特尔® 集成众核(MIC)架构将如何帮助高性能计算(HPC)行业应对未来的关键挑战。
FZ Jülich：SMMP蛋白质折叠(Protein Folding)演示
本演示用于模拟蛋白质折叠过程。SMMP(蛋白质简化分子力学)是一项模拟和研究蛋白质折叠过程的应用，旨在在细胞生成蛋白质后，得到蛋白质的最终形状。本演示借助Knights Ferry软件开发平台的后台计算，直观地阐明了蛋白质折叠过程。SMMP的基本思路是，通过最大程度减少折叠配置的总能耗，获得非常好的的折叠方式。为了实现优化，需要采用蒙特卡罗(Monte-Carlo)和模拟退火算法(Simulated Annealing)。Jülich能够利用常用的编程模型和工具(如OpenMP)，在不到3天的时间内使该应用运行于基于Knights Ferry架构的平台上，然后经过迁移进一步优化性能。
SMMP是一组开源FORTRAN套件，支持利用分子力学进行蛋白质分子模拟。通过卸载指令，SMMP 可被扩展利用基于英特尔® 集成众核(MIC)架构的协处理器，并经过调整充分利用其512位宽的矢量操作特性。
基于英特尔® 集成众核(MIC)架构的协处理器能够利用计算要求苛刻的分子力学方法实现蛋白质折叠，这说明，完全支持已构建的编程模型可带来巨大的灵活性。蛋白质折叠可通过两种计算方法实现：分子动力学是利用统计力学和分子力学模拟实际情况所得的近似值。其中，分子力学是一种利用牛顿力学模拟分子系统的计算要求更苛刻的方法。分子动力学方程具有数学病态性，可能导致在需要仔细选择模拟系统的长时间模拟过程中出现问题。分子动力学模拟可在 GPU 上实现蛋白质折叠。基于英特尔® 集成众核(MIC)架构的协处理器能够支持两种蛋白质折叠方法。本演示说明，利用运行在基于英特尔® 集成众核(MIC)架构协处理器上的SMMP套件来计算更为复杂的蛋白质折叠分子力学模型可带来更出色的结果。KISTI的演示将说明分子动力学能够在基于英特尔® 集成众核(MIC)架构的协处理器上得到极为高效地利用。
系统配置：英特尔Shady Cove软件开发平台(Intel Shady Cove Software Development Platform)：采用2颗英特尔® 至强® X5690处理器(每颗处理器配备6个内核、12MB三级高速缓存、时钟频率为3.46GHz)、24GB DDR3 1333MHz内存、单颗英特尔® 5520 IOH芯片、RHEL 6.0操作系统、1块Knights Ferry协处理器卡(C0 Si、1.2GHz、运行带宽为3.0GT/s的2GB容量GDDR5内存)、Alpha 5英特尔® 集成众核软件堆栈与开发工具。
