phiБлагодаря новому семейству процессоров Xeon Phi компания Intel надеется добиться прорыва в производительности и энергоэффективности серверов. Первая модель этого семейства уже доступна заказчикам: процессор серии Xeon Phi под названием Knights Corner позволит повысить скорость решения научных, математических и графических задач. Первый Phi с 60 или более вычислительными ядрами предназначен для серверов и суперкомпьютеров с терафлопной производительностью. Процессоры Phi должный помочь Intel добиться поставленной цели – создать к 2018 году суперкомпьютер экзафлопной производительности (около 1000 петафлопс). Первые процессоры Xeon Phi будут применяться наряду с Intel Xeon E5 в суперкомьютере Stampede, который планируется запустить в Texas Advanced Computing Center (TACC) Университета шт. Техас в начале следующего года. Данная система будет иметь производительность 10 петафлопс. 
 

Наращивание вычислительной мощности необходимо для решения сложных научных задач и задач обеспечения национальной безопасности. Для этого применяется распараллеливание вычислений. В процессорах Phi комбинируется архитектура x86 и векторные процессоры. Это ответ Intel на применение в HPC графических процессоров, таких как Nvidia Tesla. В некоторых самых высокопроизводительных суперкомпьютерах, включая систему Titan в Министерстве энергетики США и Tianhe-1A в Национальном суперкомпьютерном центре в Тяньжине (КНР), применяется комбинация процессоров Nvidia и x86.

Первый процессор Knights Corner или Xeon Phi 5110P имеет 60 ядер, кэш-память емкостью 30 Гбайт и работает с тактовой частотой 1,05 ГГц. Его пиковая производительность при вычислениях удвоенной точности составляет 1011 гигафлопс. Как и большинство графических карт, он вставляется в слот PCI-Express 2.0 и охлаждается системным вентилятором. По цене процессор будет конкурировать с Nvidia Tesla и AMD FireStream. В первой половине следующего года Intel начнет поставки двух процессоров серии Phi 3100. Они будут иметь производительность при вычислениях удвоенной точности 1 терафлопс и использовать кэш-память емкость 28,5 Гбайт. Phi 3100A планируется оснастить собственным вентилятором, а 3100T будет использовать системный. Кроме того, Intel анонсировала процессоры Phi SE10X и SE10P с 61 ядром и производительностью1073 гигафлопс, однако они предназначены специально для суперкомпьютера TACC Stampede и в продажу не поступят. Как ожидается, поставлять свои системы на основе процессоров Phi будут IBM, Hewlett-Packard, Dell, Asus и Acer.

Разработка процессоров Phi ведется с 2010. Ее рассматривают как продолжение свернутого проекта Larrabee – первого графического процессора Intel. Однако Phi создавались не как графические процессоры. Они хорошо подходят для виртуализации и графических приложений, но не предназначены для API, обычно используемых в графике. Некоторые элементы архитектуры Phi заимствованы из экспериментального 48-ядерного процессора для облачных вычислений и 80-ядерного процесcора для HPC. Phi подтверждает закон Мура, предсказывающий удвоение числа транзисторов и производительности процессоров примерно каждые два года. Однако соблюсти баланс производительности и энергопотребления – задача непростая, да и программистам придется писать программы для параллельных вычислений. Intel предлагает инструменты программирования для создания или перекомпиляции приложений для процессоров Phi. По данным Intel, перекомпиляция программного кода x86 не представляет проблем, и приложения смогут использовать вспе преимущества многоядерных систем. Процессоры Phi могут работать в вычислительной системе наряду с процессорами ARM, но создание таких серверов потребует немалых инвестиций.