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  5. › Xeon Phi: Die-Shot zeigt Details…

Wie werden die Kerne angesprochen?

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  1. Wie werden die Kerne angesprochen?

    Autor: Ach 17.11.15 - 11:40

    Da sind ja noch eine Menge Fragen offen. Es sind ja vereinfachte X86 Kerne. Erkennt das BS die dann als CPUs oder können die doch nur über eine Shadersprache angesprochen werden ähnlich einer GPU, oder ist gar beides möglich?

    Dann die Frage nach dem Takt. Wenn man die Pro Mhz Leistung der beschnittenen CPUs mal aus der Hüfte einem I7-CPU Thread gleichsetzt, dann wäre solch eine Karte bei einem Takt von einem Ghz in etwa vergleichbar mit einem 12 Kerner(24 Threads) bei 3Ghz oder einem 14 Kerner bei 2,5Ghz oder der anstehendem Core i7-6950X Prosumer CPU, übertaktet auf "nur" 3,6Ghz. Das wäre dann alles andere als berauschend, aber wie gesagt ist der tatsächlichen Takt und die Pro Mhz Leistung ja noch unbekannt.

    Worauf man aber relativ sicher schließen kann ist, dass die Karte es gar nicht mal so einfach haben wird, ein Dual oder gar ein Quad Sockel System zu überflügeln, und dass der Preis deshalb eine umso wichtigere Rolle einnehmen wird, und nur 70 Dies pro Wafer(?) Autsch! Unwahrscheinlich das da viele Prosumer in den Genus davon kommen werden, was doch eigentlich schade wäre, denn falls die Cores tatsächlich als CPU Kerne angesprochen werden könnten, dann wären damit Systeme machbar, die im Alltag äußerst flink und zügig mit z.B. einem hoch getakteten 4 bis 8 Kerner unterwegs wären, während die alle Render-, Kompilier- oder andere Rechen- und Simulationsaufgaben über die Karte(oder auch: den Karten) wegrechnen als wenn es kein Morgen gäbe. Vielleicht sind diese Karten aber auch am interessantesten für Rechenzentren, dicht an dicht in Serverracks gestapelt. Fragen über Fragen, ob es dann 2016 tatsächlich mal ein paar Antworten geben wird?

  2. Re: Wie werden die Kerne angesprochen?

    Autor: oxygenx_ 17.11.15 - 11:44

    aktuelle Xeon Phis können Standardmäßig kein Betriebsystem booten sondern nur aus Beschleunigerkarten verwendet werden. Ich würde annehmen dass das hier ähnlich ist.

  3. Re: Wie werden die Kerne angesprochen?

    Autor: scroogie 17.11.15 - 13:25

    Naja, im Native Mode booten Sie einen Linux kernel und Applikationen die dafür cross-compiliert wurden laufen direkt auf der Karte, von daher stimmt das nicht ganz.

    Um etwas mehr auf den originalen Post einzugehen, es gibt mehrere Möglichkeiten die Karte anzusprechen. Grob reicht es zwischen Offload und Native zu unterscheiden. Im native Modus kompiliert man die gesamte software z.B. mit icc -mmic für die Phi und kopiert es anschließend auf die Karte. Bei einer standard Einrichtung hat die Phi eine eigene IP und Du kannst per SSH drauf und per SCP Dateien drauf kopieren.
    Der Offload Mode ist der reine "Beschleuniger" Modus. Dabei kannst Du z.B. mittels OpenMP pragmas bestimmte Bereiche oder Loops Deines Programms was auf dem Hostprozessor läuft von der Karte berechnen lassen. Man braucht allerdings OpenMP 4 , bei gcc z.B. ab 5.0. Mit icc oder ifort geht es natürlich schon länger.
    Intel bietet allerdings noch mehr, z.B. besonders einfache Integration mit dem nativen Modus über den MPI symmetric mode, wobei einzelne ranks Deines MPI Programms auf der Phi laufen. Die Cilk Spracherweiterungen bieten auch soweit ich weiß Features für Xeon Phi.
    Am einfachsten ist es aber wenn Du ohnehin die MKL verwendest. Dann kannst Du einfach transparent Teile der Berechnungen von den Phi's beschleunigen lassen. Da der Großteil numerischer Software ohnehin BLAS und LAPACK verwenden, kann man einfach gegen eine aktuelle MKL linken und quasi ohne Aufwand von den Phi's profitieren. Zumindest in der Theorie, für eine optimale Nutzung musst Du natürlich trotzdem einiges beachten.



    3 mal bearbeitet, zuletzt am 17.11.15 13:41 durch scroogie.

  4. Re: Wie werden die Kerne angesprochen?

    Autor: Ach 17.11.15 - 13:39

    Das System zu booten wäre ja nicht die Aufgabe von so einer Karte, da wäre es sehr unproblematisch wenn die Karte erst beim eigentlichen Windowsstart erkannt würden. Interessanter wäre es da schon zu wissen, ob die 72 Kerne z.B. im Taskmanager erscheinen, als klassische CPU Kerne also, womit die Karte automatisch jeder existierenden Anwendung die parallele Berechnungen ausführt, auf die Sprünge helfen würde.

  5. Re: Wie werden die Kerne angesprochen?

    Autor: scroogie 17.11.15 - 13:45

    Ach schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Interessanter wäre es da schon zu wissen, ob die 72 Kerne
    > z.B. im Taskmanager erscheinen, als klassische CPU Kerne also, womit die
    > Karte automatisch jeder existierenden Anwendung die parallele Berechnungen
    > ausführt, auf die Sprünge helfen würde.

    Nein, so eine tiefe Integration gibt es nicht. Auf der Karte läuft immer das angepasste Linux. Es gibt Treiber für Windows die dann die Kommunikation mit der Karte wie mit einem entfernten Host per Netzwerk erlauben.

  6. Re: Wie werden die Kerne angesprochen?

    Autor: Ach 17.11.15 - 14:05

    Ok, genau das wollte ich wissen, danke für die ausführliche Info. Auf dem Consumermarkt wird man von der Karte dann wohl nie etwas sehen oder hören. Ich selber habe auch bisher nur mit einer einzigen (Windows-)Anwendung zu tun gehabt, die Rendernodes auf Linux Rechnern mitliefert. Das war der Flüssigkeiten/Gas Simulator Flow3D. Für so etwas könnte die Karte dann wohl tatsächlich von Nutzen sein.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 17.11.15 14:06 durch Ach.

  7. Re: Wie werden die Kerne angesprochen?

    Autor: scroogie 17.11.15 - 14:17

    Für Knights Landing ist angekündigt auch eine Variante auf den Markt zu bringen die komplett als Host-Prozessor agiert. Zwar weiß man die Details noch nicht, aber vermutlich sieht es dann wieder anders aus. Die neuen basieren ja auch nicht mehr auf dem alten P5 sondern wohl auf Atom designs. Aber das ist wieder ein anderes Thema.

    Auf dem Consumermarkt sehe ich keinen großen Nutzen. Was Workstations angeht schon. Mit dem Offload Modus kann auch eine Windows-Applikation einzelne Teile wie Lineare Algebra Routinen auf den Phi auslagern, und viele nutzen tatsächlich schon MKL. Für computational fluid dynamics gibts auch schon mehrere, OpenFoam kann sie auch nutzen afaik.
    Hier ist der Katalog von Intel: https://software.intel.com/en-us/file/xeonphi-catalogpdf/download

  8. Re: Wie werden die Kerne angesprochen?

    Autor: Ach 17.11.15 - 14:57

    >Für Knights Landing ist angekündigt auch eine Variante auf den Markt zu bringen die komplett als Host-Prozessor agiert. Zwar weiß man die Details noch nicht, aber vermutlich sieht es dann wieder anders aus. Die neuen basieren ja auch nicht mehr auf dem alten P5 sondern wohl auf Atom designs. Aber das ist wieder ein anderes Thema.

    Das wäre in der Tat ein ganz anderer Film.

    >Hier ist der Katalog von Intel: https://software.intel.com/en-us/file/xeonphi-catalogpdf/download

    Intel meinen es scheinbar wirklich ernst. Die ganze Software direkt zum Download, und diese ganzen Anwendungen auf Phi vorzubereiten, diese Arbeit muss man auch erst mal investieren. Erinnert mich schon sehr an Nvidias Cuda und deren Bemühungen, wobei Phi natürlich den großen Vorteil besitzt, dass mit Linux bereits ein weit verbreitetes BS für die Karte existiert. Was Workstations angeht, da schätze ich dass schon Autodesk mit seinen Renderprogrammen, bzw. V-Ray oder auch Blender, oder Adobe mit seinen Filmeditoren auf den Zug aufspringen müssten, das würde dann den Bekanntheits- und Verbreitungsgrad doch ziemlich ändern. Wobei es dann richtig spannend würde, wer wo den Performancevorteil für sich verbuchen könnte, ob Cuda oder Phi :].

  9. Re: Wie werden die Kerne angesprochen?

    Autor: Quantumsuicide 17.11.15 - 15:06

    scroogie schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Auf dem Consumermarkt sehe ich keinen großen Nutzen. Was Workstations
    > angeht schon. Mit dem Offload Modus kann auch eine Windows-Applikation
    > einzelne Teile wie Lineare Algebra Routinen auf den Phi auslagern, und
    > viele nutzen tatsächlich schon MKL. Für computational fluid dynamics gibts
    > auch schon mehrere, OpenFoam kann sie auch nutzen afaik.
    > Hier ist der Katalog von Intel: software.intel.com

    Wir benutzen OpenFoam zur Simulation von Gasflüssen in klein- und mittleren Verbrennungskraftmaschinen, und hier ist CUDA reiner CPU-Berechnung um Längen voraus.
    Auch ist die technische Unterstützung seitens OpenCFD extrem hilfreich, es werden eigene Seminare zur CUDA-Implementierung angeboten

  10. Re: Wie werden die Kerne angesprochen?

    Autor: Quantumsuicide 17.11.15 - 15:16

    Ach schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > da schätze ich dass schon Autodesk mit seinen
    > Renderprogrammen, bzw. V-Ray oder auch Blender, oder Adobe mit seinen
    > Filmeditoren auf den Zug aufspringen müssten, das würde dann den
    > Bekanntheits- und Verbreitungsgrad doch ziemlich ändern. Wobei es dann
    > richtig spannend würde, wer wo den Performancevorteil für sich verbuchen
    > könnte, ob Cuda oder Phi :].

    die Frage ist aber, ob etwa große Firmen wie Autodesk noch länger Arbeit in eigene Render stecken wenn Octane einfach zu Lizenzieren und stand aktueller Technik über CUDA-Cores viel mehr Leistung zum günstigeren Geld angeboten werden können
    der einzige Grund gegen GPU-Berechnung beim Rendern ist Software mit komplett veraltetem OpenCL-Support

  11. Re: Wie werden die Kerne angesprochen?

    Autor: Ach 17.11.15 - 15:43

    Ja, beim Renderern scheint sich die GPU allmählich und immer mehr durchzusetzen, insbesondere wo wir so kurz vor echten RealTime Global Illumination stehen. Da geht es dann sogar schon um das eigentliche Editieren. Das trifft aber doch nicht auf jede andere Berechnungsaufgabe zu. Spielt da nicht auch die Art der Daten eine ganz wesentliche Rolle? Woanders habe ich dann auch gelesen, dass jeder der CPU Kern um eine schnelle Intel AVX erweitert sei, eine Unbekannte mehr. Aus all diesen Gründen lasse ich mich dann mal von realen Benches überraschen, und natürlich vom Preis :].

  12. Re: Wie werden die Kerne angesprochen?

    Autor: TechnikusDA 17.11.15 - 17:36

    Quantumsuicide schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ach schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > > da schätze ich dass schon Autodesk mit seinen
    > > Renderprogrammen, bzw. V-Ray oder auch Blender, oder Adobe mit seinen
    > > Filmeditoren auf den Zug aufspringen müssten, das würde dann den
    > > Bekanntheits- und Verbreitungsgrad doch ziemlich ändern. Wobei es dann
    > > richtig spannend würde, wer wo den Performancevorteil für sich verbuchen
    > > könnte, ob Cuda oder Phi :].
    >
    > die Frage ist aber, ob etwa große Firmen wie Autodesk noch länger Arbeit in
    > eigene Render stecken wenn Octane einfach zu Lizenzieren und stand
    > aktueller Technik über CUDA-Cores viel mehr Leistung zum günstigeren Geld
    > angeboten werden können
    > der einzige Grund gegen GPU-Berechnung beim Rendern ist Software mit
    > komplett veraltetem OpenCL-Support


    Autodesk wird seine Render Engine weiterhin selber entwickeln und gegebenfalls eine dazu kaufen. Die Herrschaften wollen keine Geld für Lizenezen ausgeben. Sie wollen eher Geld für neue Technologie ausgeben. Momentan vereinheitlicht Autodesk die Renderengine in ihren AutoCAD basierenden Produkten mit den Revit und Inventor Produkten. Bei den Produkten ist es egal ob der Prozess über GPU oder CPU läuft. Im Maschinen und Anlagenbau wird eh weniger gerendert.

    Interessant ist es bei den Design Tools von Autodesk.
    IRay ist schon Bestandteil von 3DS Max und Maja. Vray gibt es als PlugIn und Octane kann man auch als 3DS MAX Plugin kaufen. Zudem hat in 3DSMAX Autodesk schon eine GPU Render Engine Silverlight. Diese wird soweit ich weiß auch bei Showcase genutzt fürs Raytracing. Was die Alias Produkte für Engines benutzten weiß ich nicht da ich mich mit denen noch nicht beschäftigt hab.

    Interessant werden die Beschleuniger Karten eh bei Renderaufgaben wie RayTracing mit Global Illumination und Simulationen in der Mehrkörperberechnung. Für den passionierten Heimcomputer Besitzer oder Gamer macht das Ding bestimmt eh keinen Sinn.

    Gruß Technikus

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