面向高性能计算 (HPC) 的第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器

制造、金融、生命科学、石油和天然气、能源等垂直领域越来越多地借助 HPC 加速创新。要想满足这些多样化的高性能计算工作负载的需求，必须具备灵活性、定制能力和扩展能力。

全新的第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器为充满挑战的 HPC 实际应用带来出色性能，与上一代产品相比实现了显著改进。得益于内核架构的创新、内存带宽的增加、集成 AI 和 HPC 加速技术，以及先进的安全技术，使用户能最大程度降低复杂性的同时，还能释放数据的价值。历经数十年的创新设计，加上针对苛刻的工作负载要求进行的优化，这些功能强大、面向未来的处理器可在本地和云端实现：

•  在处理 HPC 实际工作负载时提供灵活性能

•  使用全新英特尔® 处理器架构和 10 纳米制程技术，增强性能，助力各类 HPC 应用¹

•  内存带宽增加，从六通道扩展到八通道，运行速度进一步提升

•  灵活的配置，可通过英特尔® Speed Select 技术设置内核和频率，尽可能匹配工作负载要求

本文仅介绍双路配置。关于第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器四路和八路配置的更多信息，请访问 intel.cn/content/www/cn/zh/products/details/processors/xeon/scalable.html。

重新定义可能性

在各类垂直市场中，HPC 在推动关键进步方面发挥着至关重要的作用。HPC 的增长源于诸多推动因素²：
云计算的兴起使更多用户能够更轻松地利用 HPC 来处理大量数据，服务更多工作负载，以及运行定制优化以提高效率。

HPC 也一直是应对实时业务挑战、解决最新科学问题的重要工具。HPC 一直以来被用于建模和仿真，通过将复杂的计算模型与观察到的数据进行比较，加速产品和服务的研发。现在，全新的数据驱动型范式大量利用 HPC，从不断增长的数据中获得更深入的洞察。

此外，随着机器和深度学习不断引入新硬件、算法、应用和用例，能够快速处理高要求的训练、推理和决策支持任务的 HPC 系统引起了越来越多的关注。

最后，在全球范围内，越来越多的国家和地区政府将百万兆级计算视为科学、工程和安全应用的关键，以及对其国内经济具有重要经济和工业影响的国家战略资源²。

对性能永无止境的追求以及当今和未来对灵活性的需求正在不断提高 HPC 服务器的标准。市场越来越需要既能支持不断发展的多样化应用、又能针对其进行优化的开放架构，即一个依靠 CPU 快速部署各类应用的系统，它能够在保护空闲中、传输中和使用中数据的同时，避免隐私受到侵害。

•  几何平均值 HPC 性能提升高达 1.53 倍提升幅度（与上一代产品相比）³
•  Stream Triad 性能提升高达 1.47 倍提升幅度（与上一代产品相比）⁴
•  FSI Kernel 性能提升高达 1.53 倍提升幅度（与上一代产品相比）⁵

面向实际应用的灵活性能

在一天中的不同时间点高效运行具有不同架构的不同应用是行业目前面临的需求。英特尔深知，满足这一需求离不开灵活的基础设施。因此，英特尔打造了一个针对多云和人工智能 (AI) 优化的平台，该平台能随时随地为许多工作负载提供服务。

在双路配置中，全新的第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器每个处理器支持多达 40 个内核，与上一代处理器相比，几何平均值常规性能提升高达 46%⁶。新增优势包括支持 PCI Express Gen 4，增加了内存带宽以支持内存密集型工作负载，每路处理器的内存容量高达 6 TB，并采用了先进的安全技术。

•  更多内核，更强性能：每个 CPU 多达 40 个内核，高达 1.46 倍的集合平均值常规性能提升（与上一代产品相比）⁶，全新英特尔® 处理架构  10 纳米制程技术
•  为内存密集型工作负载提供更多带宽：8 个 DDR4 内存通道（上一代仅有 6 个通道），高达 3,200 MT/S（上一代为 2,933 MT/S），高达 1.60 倍内存带宽，双路配置，8 通道，256 GB DDR4（上一代配置：6 通道，128 GB DDR4）
•  提高 I/O 速度以获取实时洞察 PCIe Gen 4，I/O 容量增加 64 条 PCIe Gen 4 通道/路（上一代为 48 条 PCIe 3.0 通道 ）

可扩展、灵活、可定制

汇集数十年的创新设计，第三代英特尔® 至强® 处理器可提供灵活性、出色功能和互操作性，以助力多样化的工作负载需求。该平台 搭载以下增强的英特尔® 技术：

英特尔® Speed Select 技术（英特尔® SST）：现提供四种模式， 允许用户定制内核和频率的配置，尽可能满足多样化的工作负载要求，并且无需重新启动。

更多信息，请访问 intel.cn/content/www/cn/zh/architecture-and-technology/speed-select-technology-article.html。

全新 Q SKU，针对液冷系统进行了优化：旨在通过高核数和频率提供出色性能。

英特尔® 傲腾™ 持久内存 200 系列：使用英特尔® 傲腾™ 持久内存 200 系列，提供高达 512 GB/模组的容量，以及高达 6 TB 的总系统内存。

更多信息，请访问 intel.cn/content/www/cn/zh/architecture-and-technology/optane-dc-persistent-memory.html。

英特尔® 傲腾™ 固态盘：作为全球少有的超快速数据中心固态盘⁷， 英特尔® 傲腾™ 固态盘 P5800X 提供出色的 HPC 性能、可预测的低延迟、出色的耐用性以及 PCIe Gen 4 支持，是一款强大的热数据层缓存解决方案，可加速所有类型的存储解决方案。

更多信息，请访问 intel.cn/content/www/cn/zh/architecture-and-technology/optane-technology/optane-for-data-centers.html。

此外，英特尔提供的连接、存储、内存、FPGA 解决方案和跨架构软件工具，可以帮助 HPC 用户移动、存储和处理更多数据。这些技术和第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器共同提供高效的平台性能，由此实现了出色的实用性、可预测性和可靠性。

集成 AI 和 HPC 加速技术，应对要求苛刻的工作负载

平衡架构包括集成加速等诸多优化，使企业和机构能够将大部分 AI/ML（人工智能/机器学习）工作负载部署在他们熟悉和信任的英特尔® 至强® 平台上，而无需购置昂贵的专有附加硬件。

•  集成 AI 和 HPC 加速技术：高达 1.56 倍的人工智能推理性能提升，这得益于英特尔®  深度学习加速技术（与上一代产品相比）⁸，高达 1.60 倍的几何平均值生命和材料科学性能提升（与上一代产品相比）⁹

先进的安全技术

面向高性能计算 (HPC) 的第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器向保护隐私和安全迈出了革命性的一步。

额外一层安全防护

从边缘到数据中心和多租户公有云，帮助实时保护数据和应用 代码。英特尔® 软件防护扩展（英特尔® SGX）可使用共享数据 增强协作，并且不会侵害隐私。英特尔® SGX 是一款经过广泛测试、研究和部署的数据中心可信执行环境 (TEE)，可有效减小系统内部的受攻击面。

更多信息，请访问 intel.cn/content/www/cn/zh/architecture-and-technology/software-guard-extensions.html。

借助英特尔® 密码操作硬件加速可以提高加密密集型工作负载的性能，包括 SSL Web 服务、5G 基础设施和 VPN/防火墙，由此减轻普遍加密对性能的影响。

有了英特尔® 全内存加密的全内存加密支持，可以增强对数据物理攻击的抵抗力。

值得信赖的基础         

通过使用英特尔® FPGA 的英特尔® Platform Firmware Resilience （英特尔® PFR），可以帮助保护、检测、纠正和提供 NIST SP800-193 固件弹性。平台固件可以在执行之前进行验证，而运行时监控和过滤有助于防止遭到操纵。即使遭到攻击，英特尔® PFR 也可在几分钟内自动恢复。

丰富的代码和部署支持经验

英特尔致力于在各个领域进行软件投资：从库到 AI 框架、编译器、并行编程、开源等等。这些举措出产了一系列工具，能够帮助生态系统和开发人员确保应用可利用硬件功能以便轻松部署到新平台。相关资源包括跨架构的工具套件，可用于优化代码，并加速跨英特尔® XPU 架构（CPU、GPU、FPGA）的应用性能。

英特尔® oneAPI 工具套件

英特尔® oneAPI 工具套件集英特尔开发人员工具之大成，可在多种英特尔® 架构上加速计算。为了帮助加速工作负载，充分发挥第三代英特尔® 至强® 可扩展平台的性能，释放 AI 和加密功能的价值，软件开发人员可以使用英特尔® oneAPI 跨架构工具套件优化他们的应用。

•  提供高性能计算和加密：英特尔® oneAPI 基础工具套件和 HPC 工具套件中的编译器和库可自动利用英特尔® AVX-512 技术和英特尔® 深度学习加速技术，打造高性能应用。
•  加速人工智能：借助英特尔® oneAPI AI 分析工具套件和英特尔® 分发版 OpenVINO™ 工具包，与英特尔优化的开源框架协同工作， 从边缘到云在多种英特尔® 架构上提高 AI 训练和深度学习推理的性能。

更多信息，请访问 software.intel.com/content/www/cn/zh/develop/tools/oneapi.html

轻松部署，缩短实现价值的时间

面向高性能计算 (HPC) 的英特尔® 精选解决方案是值得信赖且经过验证的解决方案。它提供了一个易于部署的优化型基础设施， 有助于加速获得突破、可操作的洞察以及新产品的设计。

详细了解面向高性能计算 (HPC) 的英特尔® 精选解决方案。

通过长期行业合作推动创新

通过与全球软件先锋企业和解决方案提供商密切合作，第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器针对各种工作负载类型和性能级别 进行了优化，这些都基于您熟悉和信任的一致、开放的英特尔® 架构。

探索在各类工作负载和 HPC 应用中获得更优性能的新方法。更多信息，请见 intel.cn/content/www/cn/zh/high-performance-computing/overview.html。