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Intel® Many Integrated Core Architecture (Intel® MIC 架構) 進階版

使用標準程式設計語言

Intel® Many Integrated Core Architecture (Intel® MIC 架構) 系列產品能夠為開發人員提供一大關鍵優勢: 此架構能夠執行標準、現有的程式設計工具和方法。

Intel MIC 架構係將許多 Intel® 中央處理器 (CPU) 核心整合到單一晶片上。對此架構有興趣的設計程式開發人員 這些核心可以運用標準 C、C++ 以及 FORTRAN 原始程式碼,而針對 Intel MIC 產品所設計的程式原始碼,可以在標準 Intel® Xeon® 處理器上進行編譯和執行。已熟悉的程式設計模型能夠排除學習障礙,讓開發人員將焦點放在如何解決問題,而非軟體工程設計上。

例如,在像是 Google Earth* 的應用程式中,需要建立地球的地圖和衛星影像。建立這些影像時,需要清晰、明亮的條件。然而,以「反投影法 (Backprojection)」為基礎的合成孔徑雷達 (Synthetic Aperture Radar,SAR) 運算技術,可以在夜間呈現地球的影像,甚至穿越雲層和樹木,提供地表物質的資訊。其運作方式是從飛越上空的飛機上蒐集雷達資料,然後藉由密集的運算,將資料轉換成影像。運用 Intel Xeon 處理器和 Intel® Xeon Phi™協同處理器,Intel Labs 和其他實驗室已經展示「反投影法 (Backprojection)」有降低運算成本高達五倍,而且透過最佳化的飛行航線和形狀目標的鎖定,還能簡化資料蒐集程序。

Intel® 多重整合核心 (Intel® Many Integrated Core)

處理器運算速度倍數躍進

Intel® MIC 架構以超高運算速度、效能和相容性,開創了超級電腦運算的新紀元。運用眾所熟悉、效能超快的 Intel® Xeon® 處理器,並結合採用這項嶄新架構的 Intel® Xeon Phi™ 協同處理器,開發人員就能夠建置執行速度高達每秒百萬兆級的運算平台。

這是一項超越未來的突破。今日的超級電腦已經突破每秒千兆次浮點運算 (Petaflop) 的界線,而 Intel 已經預見 Intel Xeon 處理器與 Intel Xeon Phi 協同處理器的結合,將超越下一個關鍵里程碑:百萬兆次浮點運算 (Exaflop),亦即 1,000 個千兆次浮點運算 (Petaflop)。

鎖定高度平行處理應用

首先推出的 Intel MIC 架構產品,係以採用高度平行處理的領域和應用程式為目標,包括高效能運算 (High Performance Computing,HPC)、工作站,以及資料中心。

MIC 架構透過體積更小、耗電量更低的高效能 Intel® 處理器核心,充分運用高度平行處理,使得高度平行處理應用程式的效能大幅提升。

雖然目前充分發揮高度平行處理的專業應用程式仍屬少數,但相關的領域都極為重要,包括氣候變化模擬、基因分析、投資組合風險管理,以及新興能源的開拓。

基於三大研究計劃的成果

MIC 計劃的成果是以三大研究發展計劃為基礎:80 核心兆級規模電腦運算研究計劃 (80-core Tera-Scale Computing Research Program)、單一晶片雲端運算計劃 (Single-Chip Cloud Computer Initiative),以及 Larrabee 許多核心視覺運算計劃 (Larrabee Many-Core Visual Computing Project)。

這些計劃的結晶所呈現的,是一個基本上屬於全新的架構,但卻能夠沿用 Intel Xeon 處理器的語言、工具、編譯器和程式庫。由於全球有將近 80% 的超級電腦均採用 Intel 處理器,因此程式設計人員可以繼續在熟悉的環境中,創作適用於 MIC 架構的軟體。

嶄新的 Knights Corner 技術

代號為 Knights Corner 的Intel® MIC 架構採用 22 奈米 (nm) 製程技術,其電晶體結構小到十億分之二十二公尺,能夠在單一晶片上容納超過 50 個 Intel 處理核心。Intel Xeon Phi 協同處理器是首款以 Intel MIC 架構為基礎的產品,其目標應用市場為高效能運算 (HPC) 領域,例如石油探勘、科學研究、金融分析,以及氣候模擬...等。