E4 Workshop 2010, l'HPC parla italiano

E4 Workshop 2010, l'HPC parla italiano

Bologna ha ospitato, nelle giornate del 16 e 17 Settembre, un importante workshop organizzato da E4 Computer Engineering, incentrato sull'HPC con il coinvolgimento dei principali player di settore in ambito hardware: AMD, ATI, NVIDIA e Intel.

di Paolo Corsini pubblicato il nel canale Server e Workstation
NVIDIAATIIntelAMD
 

Le sintesi di una ricerca sull'HPC

Uno dei momento più interessanti della due giorni incentrata sull'HPC è stata la relazione di Simone Tinti, HPC Team Leader di E4 Computer Engineering, con la quale sono state fornite alcune indicazioni numeriche sulle differenti architetture che possono venir utilizzate in ambiti di calcolo puro.

E4 è azienda che commercializza sistemi server e HPC, ed è ovviamente per questo motivo molto interessata al feedback dei propri clienti presenti e potenziali. D'altro canto per l'azienda la scelta tra l'uno o l'altro dei produttori di CPU è ai fini commerciali indifferente, come lo è dal versante GPU per l'ambito GPU Computing. La finalità della ricerca è stata quella di fornire alla community HPC italiana, ma non solo, alcuni dati di sintesi che possano aiutare ad effettuare la scelta più bilanciata tra costo, prestazioni velocistiche e consumo complessivo.

L'analisi comparata tra processori è stata eseguita utilizzando quale benchmark SPEC2006, tool preso molto spesso quale riferimento in ambito HPC per valutare la potenza di elaborazione. Analizzando i processori Intel, in configurazione dual socket, sono stati presi a confronto i processori Xeon della serie 5500, della famiglia Nehalem, con quelli Xeon della serie 5600, basati su architettura Westmere: a parità di costo le seconde tipologie di GPU permettono di ottenere un interessante incremento prestazionale, giustificato principalmente dalle varie ottimizzazioni interne frutto del processo produttivo a 32 nanometri.

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E' interessante evidenziare come l'abilitazione della tecnologia HyperThreading permetta di ottenere un incremento delle prestazioni pari al 25%, risultato decisamente interessante ma che potrebbe risultare essere inferiore prendendo quale riferimento altri ambiti elaborativi. Il Symmetric Multi Processing fornito da Intel rimane quindi funzionalità molto interessante, in grado di fornire un incremento prestazionale che può essere tanto più elevato quanto il codice sia specificamente ottimizzato a riguardo.

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Passando alle soluzioni AMD il confronto è tra processori Opteron della famiglia Istanbul, dotati di architettura a 6 core, e le nuiove cpu Opteron della famiglia Magny Cours, dotate di 8 oppure 12 cores a seconda delle versioni. Quello che si evidenzia è un incremento delle prestazioni del 50% passando, a parità di frequenza di clock, da Istanbul 6 core a Magny Cours 8 core, con beneficio dato in parte dall'incremento del 33% nel numero dei core e in parte dal memory controller, di tipo DDR3 quad channel nelle soluzioni Magny Cours contro DDR2 dual channel nelle soluzioni Istanbul. Al crescere del numero dei core sino a 12 le prestazioni aumentano in modo pressoché lineare, benché nel complesso questi processori abbiano una frequenza di clock più contenuta per via dei limiti in termini di consumo complessivo per ogni socket.

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Nel confronto tra cpu Intel Xeon serie 5600, appartenenti alla famiglia Westmere, e quelle AMD Opteron 6100 della serie Magny-Cours emergono in modo chiaro le differenze architetturali. Le cpu Xeon sfruttano una maggiore efficienza complessiva con una frequenza di clock maggiore, pur mettendo a disposizione come massimo 6 core in abbinamento a tecnologia HyperThreading; per le soluzioni Opteron il vantaggio è dato proprio dal numero di core, che compensa la frequenza di clock inferiore (3,33 GHz contro 2,2 GHz prendendo quale riferimento le due proposte top di gamma).

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Qual è, quindi, la piattaforma migliore in ambito HPC? Non può essere data una risposta univeersale, in quanto tutto è funzione della metrica scelta. Nella tabella sono riportati gli esempi forniti da E4, con due coppie di sistemi basati su processori AMD e Intel che sono confrontabili per prezzo. Notiamo come i sistemi AMD facciano registrare prestazioni più elevate di quelli Intel di costo comparabile, a fronte di un consumo complessivamente più alto per l'intero sistema; sarà quindi a discrezione del cliente identificare il miglior compromesso in funzione delle proprie specifiche esigenze. Questa analisi è basata, dal punto di vista prestazionale, dal risultato ottenuto solo con SPEC2006: è evidente come il quadro possa mutare utilizzando altra tipologia di applicazione, che possa o meglio sfruttare l'elevato numero di core delle cpu AMD oppure la maggiore efficienza complessiva delle soluzioni Intel.

Mancano da questa analisi i dati numerici riferiti all'ambito delle elaborazioni GPU Computing: E4 ha confermato la disparità tra piattaforme NVIDIA e AMD in questo contesto a favore della prima, a motivo della maggiore dimestichezza con la programmazione CUDA unita allo status dello sviluppo Open CL. Essendo differenti gli ambiti di utilizzo delle due tipologie di architetture per GPU Computing, inoltre, diventa difficile identificare uno scenario di utilizzo che possa essere direttamente confrontabile.

[HWUVIDEO="772"]HPC tra CPU e GPU Computing[/HWUVIDEO]

Nell'intervista video Simone Tinti, HPC Team Leader di E4 Computer Engineering, riassume i risultati di questa ricerca delineando le differenze architetturali esistenti tra le proposte AMD e Intel in ambito HPC e soffermandosi sullo scenario delle elaborazioni GPU Computing.

L'esperienza nella 2 giorni dedicata all'attuale scenario di mercato dell'HPC sviluppata da E4 Computer Company è stata indubbiamente positiva: i player di settore hanno evidenziato i propri trend di sviluppo tecnologico, rimarcando in modo chiaro come il 2011 sarà anno di notevole interesse nel settore HPC grazie al rilascio previsto di numerose nuove architetture. Se Intel e NVIDIA beneficiano al momento di posizioni molto forti nei rispettivi settori, sarà AMD a dover confermare con i fatti il proprio impegno: in ambito CPU con le future soluzioni Opteron basate su architettura Bulldozer e in quello GPU abbinando al meglio le GPU di prossima generazione con un ecosistema software che sia all'altezza di quanto messo a disposizione da NVIDIA con CUDA.

Quello che abbiamo maggiormente apprezzato di questa iniziativa è stata la capacità, da parte di E4, di mettere al centro dell'attenzione i produttori di tecnologia e le aziende che utilizzano questi strumenti per le proprie operazioni di calcolo, lasciando in secondo piano il proprio ruolo di player di mercato impegnato nella produzione e nella fornitura di soluzioni HPC. Una scelta di questo tipo è indubbiamente coraggiosa, ma crediamo che vada a premiare gli sforzi di un'azienda nazionale che si muove con successo in questo settore andando a scontrarsi direttamente sul piano commerciale con i principali produttori internazionali, riuscendo spesso a catturare l'attenzione del cliente grazie alla competenza tecnica e alla ricerca di soluzioni custom che si adattino al meglio alle necessità dell'installazione.

1 Commenti
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boboviz20 Ottobre 2010, 08:24 #1
Articolo molto interessante. Sarebbe bello vederne uno anche sul calcolo distribuito (es. boinc)

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