زيون فاي

أدخلت بنية لارابي الدقيقة (التي كانت قيد التطوير منذ عام 2006 ^{[ 14 ]} ) وحدات SIMD عريضة جدًا (512 بت) إلى تصميم معالج قائم على بنية x86 ، وتم توسيعها لتشمل نظام معالجات متعددة متماسكة الذاكرة المخبئية ، متصل بالذاكرة عبر ناقل حلقي؛ وكان كل نواة قادرة على تعدد الخيوط رباعي الاتجاهات. ونظرًا لأن التصميم كان مخصصًا لوحدات معالجة الرسومات (GPU) بالإضافة إلى الحوسبة للأغراض العامة، فقد تضمنت رقائق لارابي أيضًا أجهزة متخصصة لأخذ عينات من النسيج. ^{[ 15 ] [ 16 ]} تم إنهاء مشروع إنتاج منتج GPU تجاري مباشرةً من مشروع بحث لارابي في مايو 2010. ^{[ 17 ]}

من بين مشاريع إنتل البحثية المعاصرة الأخرى التي طبقت معمارية x86 على معالج متعدد النوى، مشروع " الحاسوب السحابي أحادي الشريحة " (تم تقديم النموذج الأولي عام 2009 ^{[ 18 ]} )، وهو تصميم يحاكي مركز بيانات الحوسبة السحابية على شريحة واحدة ذات نوى مستقلة متعددة. تضمن التصميم الأولي 48 نواة لكل شريحة مع دعم مادي للتحكم الانتقائي في تردد وجهد النوى لزيادة كفاءة الطاقة إلى أقصى حد، كما تضمن شبكة متشابكة للتواصل بين الشرائح. افتقر التصميم إلى النوى المتماسكة مع ذاكرة التخزين المؤقت، وركز على مبادئ تسمح بتوسيع نطاق التصميم ليشمل عددًا أكبر بكثير من النوى. ^{[ 19 ]}

شريحة تيرافلوبس البحثية (كُشف عن النموذج الأولي عام 2007 ^{[ 20 ]} ) هي شريحة تجريبية ذات 80 نواة، تحتوي كل نواة منها على وحدتي حساب الفاصلة العائمة ، وتعتمد بنية VLIW ذات 96 بت بدلاً من بنية x86. ^{[ 21 ]} بحث المشروع في طرق الاتصال بين النوى، وإدارة الطاقة على مستوى الشريحة، وحقق أداءً بلغ 1.01 تيرافلوبس عند تردد 3.16 جيجاهرتز باستهلاك 62 واط من الطاقة. ^{[ 22 ] [ 23 ]}   

أُعلن في 31 مايو 2010 عن لوحة النموذج الأولي متعددة النوى المتكاملة (MIC) من إنتل، والتي تحمل اسم Knights Ferry ، وتتضمن معالجًا يحمل الاسم الرمزي Aubrey Isle. وقد ذُكر أن المنتج مشتق من مشروع Larrabee وأبحاث أخرى لشركة إنتل، بما في ذلك حاسوب السحابة أحادي الشريحة . ^{[ 24 ] [ 25 ]}

عُرض المنتج التطويري كبطاقة PCIe مزودة بـ 32 نواة متسلسلة بتردد يصل إلى 1.2  جيجاهرتز، مع أربعة خيوط معالجة لكل نواة،  وذاكرة GDDR5 سعة 2 جيجابايت، ^{[ 26 ]} وذاكرة تخزين مؤقتة متماسكة من المستوى الثاني (L2) سعة 8  ميجابايت (256  كيلوبايت لكل نواة مع  ذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الأول L1 سعة 32 كيلوبايت)، واستهلاك طاقة يبلغ حوالي 300  واط، ^{[ 26 ]} مصنعة بتقنية 45  نانومتر. ^{[ 27 ]} في نواة Aubrey Isle، يربط ناقل حلقي 1024 بت (512 بت ثنائي الاتجاه) المعالجات بالذاكرة الرئيسية. ^{[ 28 ]} تجاوز أداء اللوحة الواحدة 750 جيجا  فلوبس. ^{[ 27 ]} تدعم لوحات النموذج الأولي تعليمات الفاصلة العائمة أحادية الدقة فقط. ^{[ 29 ]}

شمل المطورون الأوائل مركز سيرن ، والمعهد الكوري لمعلومات العلوم والتكنولوجيا (KISTI)، ومركز لايبنيز للحوسبة الفائقة . وشمل موردو الأجهزة للوحات النموذجية شركات IBM وSGI وHP وDell وغيرها. ^{[ 30 ]}

تُصنع سلسلة منتجات Knights Corner بتقنية تصنيع 22 نانومتر ، باستخدام تقنية Tri-gate  من إنتل، وتضم أكثر من 50 نواة لكل شريحة، وهي أول منتج تجاري متعدد النوى من إنتل. ^{[ 24 ] [ 27 ]}

في يونيو 2011، أعلنت شركة SGI عن شراكة مع شركة إنتل لاستخدام بنية MIC في منتجاتها للحوسبة عالية الأداء. ^{[ 31 ]} وفي سبتمبر 2011، أُعلن أن مركز تكساس للحوسبة المتقدمة (TACC) سيستخدم بطاقات Knights Corner في حاسوبه العملاق "Stampede" ذي قدرة 10 بيتا فلوبس، مما يوفر 8  بيتا فلوبس من قوة الحوسبة. ^{[ 32 ]} ووفقًا لكتاب "Stampede: بيئة حوسبة شاملة على نطاق بيتا"، سيتم إضافة "الجيل الثاني من بطاقات Intel (Knights Landing) MICs عند توفرها، مما يزيد من ذروة الأداء الإجمالي لـ Stampede إلى 15  بيتا فلوبس على الأقل." ^{[ 33 ]}

في 15 نوفمبر 2011، عرضت شركة إنتل نسخة أولية من معالج Knights Corner المصنوع من السيليكون. ^{[ 34 ] [ 35 ]}

في 5 يونيو 2012، أصدرت شركة إنتل برنامجًا مفتوح المصدر ووثائق تتعلق بـ Knights Corner. ^{[ 36 ]}

في 18 يونيو 2012، أعلنت شركة إنتل خلال مؤتمر هامبورغ الدولي للحوسبة الفائقة لعام 2012 أن "زيون فاي" سيكون الاسم التجاري لجميع منتجاتها المبنية على معمارية "المعالجات المتكاملة المتعددة". ^{[ 3 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ]} وفي يونيو 2012، أعلنت شركة كراي أنها ستوفر  رقائق "نايتس كورنر" بتقنية 22 نانومتر (تحت العلامة التجارية "زيون فاي") كمعالج مساعد في أنظمة "كاسكيد" الخاصة بها. ^{[ 43 ] [ 44 ]}

في يونيو 2012، أعلنت ScaleMP عن تحديث للتقنية الافتراضية يسمح باستخدام معالج Xeon Phi كامتداد معالج شفاف، مما يتيح تشغيل أكواد MMX / SSE القديمة دون الحاجة إلى تعديلها. ^{[ 45 ]} يُعدّ مُعالج المتجهات (VPU) أحد المكونات الأساسية لمعالج Intel Xeon Phi المُساعد. ^{[ 46 ]} يتميز مُعالج المتجهات بمجموعة تعليمات SIMD جديدة بحجم 512 بت، تُعرف رسميًا باسم تعليمات Intel الأولية متعددة النوى (Intel IMCI). وبذلك، يُمكن لمُعالج المتجهات تنفيذ 16 عملية حسابية أحادية الدقة (SP) أو 8 عمليات حسابية مزدوجة الدقة (DP) في الدورة الواحدة. كما يدعم مُعالج المتجهات تعليمات الضرب والجمع المدمجة (FMA)، وبالتالي يُمكنه تنفيذ 32 عملية حسابية أحادية الدقة أو 16 عملية حسابية مزدوجة الدقة في الدورة الواحدة. كما يدعم الأعداد الصحيحة. ويحتوي مُعالج المتجهات أيضًا على وحدة حسابية مُوسّعة (EMU) قادرة على تنفيذ عمليات مثل المقلوب والجذر التربيعي واللوغاريتم، مما يسمح بتنفيذ هذه العمليات بطريقة متجهة وبنطاق ترددي عالٍ. يعمل نظام EMU عن طريق حساب تقريبات متعددة الحدود لهذه الدوال.

في 12 نوفمبر 2012، أعلنت شركة إنتل عن عائلتين من المعالجات المساعدة Xeon Phi باستخدام  حجم عملية 22 نانومتر: Xeon Phi 3100 و Xeon Phi 5110P. ^{[ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]} سيتمكن معالج Xeon Phi 3100 من تنفيذ أكثر من 1  تيرافلوب من تعليمات الفاصلة العائمة مزدوجة الدقة  مع عرض نطاق ذاكرة يبلغ 240 جيجابايت/ثانية عند استهلاك طاقة 300  واط. ^{[ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]} سيتمكن معالج Xeon Phi 5110P من تنفيذ 1.01  تيرافلوب من تعليمات الفاصلة العائمة مزدوجة الدقة مع  عرض نطاق ذاكرة يبلغ 320 جيجابايت/ثانية عند استهلاك طاقة 225  واط. ^{[ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]} سيتمكن معالج Xeon Phi 7120P من تنفيذ 1.2  تيرافلوب من تعليمات الفاصلة العائمة مزدوجة الدقة مع  عرض نطاق ذاكرة يبلغ 352 جيجابايت/ثانية عند استهلاك طاقة 300  واط.

في 17 يونيو 2013، أعلنت قائمة TOP500 عن الحاسوب العملاق تيانخه-2 ^{[ 50 ]} كأسرع حاسوب في العالم. استخدم تيانخه-2 معالجات إنتل آيفي بريدج زيون وزيون فاي، محققًا أداءً بلغ 33.86 بيتافلوب. وظل الأسرع في القائمة لمدة عامين ونصف، حتى نوفمبر 2015. ^{[ 51 ]} 

الاسم الرمزي لمنتج الجيل الثاني من معمارية MIC من إنتل. ^{[ 33 ]} كشفت إنتل رسميًا عن تفاصيل منتجات الجيل الثاني من معالجات Intel Xeon Phi لأول مرة في 17 يونيو 2013. ^{[ 10 ]} صرّحت إنتل بأن الجيل التالي من المنتجات القائمة على معمارية Intel MIC سيتوفر بنوعين: معالج مساعد أو معالج رئيسي (CPU)، وسيتم تصنيعه باستخدام تقنية تصنيع إنتل بدقة 14  نانومتر . ستتضمن منتجات Knights Landing ذاكرة مدمجة على العبوة لتوفير نطاق ترددي أعلى بكثير للذاكرة.

يحتوي معالج Knights Landing على ما يصل إلى 72 نواة من نوع Airmont (Atom) بأربعة خيوط معالجة لكل نواة، ^{[ 76 ] [ 77 ]} باستخدام مقبس LGA 3647 ^{[ 78 ]} ويدعم ما يصل إلى 384  جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي DDR4 2133 البعيدة و8-16  جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي ثلاثية الأبعاد MCDRAM المكدسة القريبة ، وهي نسخة من مكعب الذاكرة الهجين . تحتوي كل نواة على وحدتي معالجة متجهات 512 بت وتدعم تعليمات AVX-512 SIMD، وتحديدًا تعليمات Intel AVX-512 الأساسية (AVX-512F) مع تعليمات Intel AVX-512 للكشف عن التعارض (AVX-512CD)، وتعليمات Intel AVX-512 الأسية والتبادلية (AVX-512ER)، وتعليمات Intel AVX-512 لجلب البيانات مسبقًا (AVX-512PF). تم إزالة دعم IMCI لصالح AVX-512. ^{[ 79 ]} 

أعلن المركز الوطني لأبحاث الطاقة والحوسبة العلمية أن المرحلة الثانية من أحدث أنظمة الحوسبة الفائقة التابعة له "كوري" ستستخدم معالجات مساعدة من نوع نايتس لاندينغ زيون فاي. ^{[ 80 ]}

في 20 يونيو 2016، أطلقت إنتل عائلة معالجات Intel Xeon Phi x200 المبنية على معمارية Knights Landing، مؤكدةً على قابليتها للتطبيق ليس فقط في تطبيقات المحاكاة التقليدية، بل أيضًا في مجال التعلم الآلي . ^{[ 81 ] [ 82 ]} تضمنت تشكيلة الطرازات المعلن عنها عند الإطلاق معالجات Xeon Phi فقط ذات عامل التشغيل القابل للتشغيل، ولكن بنسختين: معالجات قياسية ومعالجات مزودة ببنية Intel Omni-Path المدمجة . ^{[ 83 ]} ويُشار إلى الأخيرة باللاحقة F في رقم الطراز. من المتوقع أن توفر البنية المدمجة زمن استجابة أفضل بتكلفة أقل من بطاقات الشبكة المنفصلة عالية الأداء. ^{[ 81 ]}

في 14 نوفمبر 2016، احتوت القائمة 48 من TOP500 على نظامين يستخدمان Knights Landing ضمن أفضل 10 أنظمة. ^{[ 84 ]}

لم يتم طرح نسخة المعالج المساعد القائمة على PCIe من Knight's Landing في السوق العامة وتم إيقافها بحلول أغسطس 2017. ^{[ 85 ]} وشمل ذلك بطاقات المعالج المساعد 7220A و7240P و7220P.

أعلنت شركة إنتل أنها ستوقف برنامج Knights Landing في صيف عام 2018. ^{[ 86 ]}

Knights Mill هو الاسم الرمزي الذي أطلقته إنتل على معالج Xeon Phi المتخصص في التعلم العميق ، ^{[ 100 ]} والذي طُرح لأول مرة في ديسمبر 2017. ^{[ 101 ]} يتميز Knights Mill بمواصفات مطابقة تقريبًا لمعالج Knights Landing، ويتضمن تحسينات لتحسين استخدام تعليمات AVX-512. وقد تحسن أداء العمليات الحسابية ذات الدقة المفردة والمتغيرة، على حساب أداء العمليات الحسابية ذات الدقة المزدوجة.

كان اسم "نايتس هيل" هو الاسم الرمزي لبنية الجيل الثالث من معالجات MIC، والتي أعلنت إنتل عن تفاصيلها الأولى في مؤتمر SC14. ^{[ 102 ]} وكان من المقرر تصنيعها بتقنية 10  نانومتر. ^{[ 103 ]}

كان من المتوقع استخدام نايتس هيل في حاسوب أورورا العملاق التابع لوزارة الطاقة الأمريكية ، والمقرر نشره في مختبر أرغون الوطني . ^{[ 104 ] [ 105 ]} إلا أن مشروع أورورا تأجل لصالح استخدام "بنية متقدمة" تركز على التعلم الآلي. ^{[ 106 ] [ 107 ]}

في عام 2017، أعلنت شركة إنتل إلغاء مشروع نايتس هيل لصالح بنية جديدة كليًا مصممة لتمكين الحوسبة فائقة السرعة (إكساسكيل) في المستقبل. كان من المتوقع إطلاق هذه البنية الجديدة في الفترة 2020-2021؛ ^{[ 108 ] [ 109 ]} إلا أنه تم إلغاؤها أيضًا بسبب توقف إنتاج معالج زيون فاي.