Durante o Supercomputing 2019, evento que aconteceu entre os dias 17 e 22 de novembro em Denver, nos EUA, a Intel apresentou seus planos de ampliação da liderança na convergência da computação de alto desempenho (HPC) e inteligência artificial (IA) com novas adições ao seu portfólio de silício centralizado em dados, além de uma ambiciosa iniciativa de software que irá mudar o paradigma dos modelos de programação atuais.

De olho no uso crescente de arquiteturas heterogêneas na computação de alto desempenho, a empresa expande seu portfólio de tecnologia existente para transferir, armazenar e processar dados com mais eficiência, anunciando uma nova categoria de GPUs de uso geral, otimizadas para a convergência entre IA e HPC. A Intel também lançou a iniciativa oneAPI a fim de fornecer um modelo de programação unificado e simplificado para o desenvolvimento de aplicativos em arquiteturas de processamento heterogêneo, incluindo CPUs, GPUs, FPGAs e outros aceleradores.  O lançamento do oneAPI é fruto de milhões de horas de trabalho de engenharia e marca um salto evolutivo nas abordagens de programação proprietárias limitantes de hoje para um modelo baseado em padrões abertos focado no engajamento e na inovação de desenvolvedores de arquitetura cruzada.

"As cargas de trabalho HPC e IA demandam diversas arquiteturas, desde CPUs, GPUs e FPGAs de uso geral, até NPPs mais especializados, apresentados pela Intel no início do mês", explica Raja Koduri, vice-presidente sênior, arquiteto-chefe e diretor geral de arquitetura, gráficos e software na Intel. "Simplificar a habilidade dos nossos clientes de impulsionar todo o poder dos diversos ambientes de computação é fundamental, e a abordagem da Intel prioriza softwares que ofereçam uma abstração única e escalável para arquiteturas heterogêneas."

oneAPI: Uma abordagem de computação heterogênea centrada no desenvolvedor

A iniciativa oneAPI da Intel definirá a programação para um mundo de arquitetura múltipla com presença crescente de IA. O oneAPI oferece aos desenvolvedores uma experiência de programação unificada e aberta na arquitetura de sua escolha, sem comprometer o desempenho e eliminando a complexidade de bases de código separadas, múltiplas linguagens de programação e diferentes ferramentas e fluxos de trabalho. O oneAPI preserva os investimentos atuais em software com suporte para os idiomas existentes, ao mesmo tempo em que oferece flexibilidade aos desenvolvedores para a criação de aplicativos versáteis.

O oneAPI inclui tanto uma iniciativa do setor baseada em especificações abertas quanto um produto beta da Intel. A especificação oneAPI conta com uma linguagem de programação direta, APIs poderosas e uma interface de hardware de baixo nível. O software oneAPI beta da Intel oferece aos desenvolvedores um amplo portfólio de ferramentas, incluindo compiladores, bibliotecas e analisadores, empacotados em kits de ferramentas focados no domínio. A versão beta inicial do oneAPI é voltado aos processadores escaláveis Intel  Xeon, processadores Intel  Core com gráficos integrados e FPGAs Intel, com suporte adicional a hardware em versões futuras. Os desenvolvedores podem acessar software.intel.com/oneAPI para baixar as ferramentas oneAPI, testá-las na Intel oneAPI DevCloud e obter mais informações.

A estratégia da Intel centrada em dados forma a base para a convergência entre IA e HPC.

O portfólio de silício da Intel é formado por diversas arquiteturas em várias plataformas de silício. A base da estratégia centrada em dados da Intel é o processador escalável Intel  Xeon, que hoje alimenta mais de 90% dos 500 supercomputadores do mundo. Os processadores escaláveis Intel  Xeon são as únicas CPUs x86 com aceleração de IA incorporada, otimizados para analisar os enormes conjuntos de dados nas cargas de trabalho HPC.

Durante o Supercomputing 2019, a Intel apresentou uma nova categoria de GPUs de uso geral na arquitetura Xe da Intel. Chamada de "Ponte Vecchio", a nova GPU de uso geral, altamente flexível e de alto desempenho foi projetada para cargas de trabalho de modelagem e simulação HPC e treinamento em IA. A Ponte Vecchio será fabricada com tecnologia 7nm da Intel e será a primeira GPU baseada em Xe e otimizada para cargas de trabalho HPC e IA. A Ponte Vecchio irá alavancar as inovações de embalagens Foveros 3D e EMIB da Intel e contará com várias tecnologias, incluindo memória de alta largura de banda, interconexão Compute Express Link e outras propriedades intelectuais.

Construindo a base da computação exascale

O portfólio de silício centralizado em dados da Intel e a iniciativa oneAPI são a base para a convergência das cargas de trabalho HPC e AI em exascale no sistema Aurora do Argonne National Laboratory. O Aurora será o primeiro sistema exascale dos EUA a alavancar todo o portfólio de tecnologia centrada em dados da Intel, com base na plataforma escalável Intel® Xeon® e usando GPUs baseadas na arquitetura Xe, bem como as tecnologias de memória persistente e conectividade Optane DC da Intel. A arquitetura do node de computação do Aurora contará com dois processadores escaláveis Intel Xeon  baseados em 10nm Sapphire Rapids e seis GPUs Ponte Vecchio. O Aurora irá suportar mais de 10 pentabytes de memória e mais de 230 pentabytes de armazenamento, além de alavancar a estrutura Cray Slingshot para conectar nodes em mais de 200 racks.