在去年的 “ 2021 英特爾架構(gòu)日”上，英特爾推出了一個(gè)旨在加速數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的新品類——基礎(chǔ)設(shè)施處理器 (IPU)。今年，在 2022 英特爾 on 產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新峰會(huì)上，公司又披露了一直規(guī)劃到 2025 年及以后的 IPU 路線圖。

這一重磅消息是在主題演講期間宣布的，并在隨后兩個(gè)分組會(huì)議中得到了詳細(xì)闡述：第 1 天的“數(shù)據(jù)中心的未來(lái)：高效、安全、可持續(xù)”，以及第 2 天的“軟件定義和可編程平臺(tái)將如何推動(dòng)創(chuàng)新”。

在“數(shù)據(jù)中心的未來(lái)”分組會(huì)議期間，英特爾數(shù)據(jù)中心和人工智能副總裁兼英特爾可編程解決方案事業(yè)部及產(chǎn)品營(yíng)銷事業(yè)部總經(jīng)理 Deepali Trehan 回顧了當(dāng)前的英特爾 IPU 產(chǎn)品，隨后介紹了 IPU 路線圖：

如今，英特爾提供兩款第二代 200 G 的可編程 IPU，代號(hào)分別為Oak Springs Canyon和Mount Evans。Oak Springs Canyon 是基于英特爾 至強(qiáng) D 處理器與英特爾 Agilex FPGA 的結(jié)合。而 Mount Evans 則是英特爾首款基于 ASIC 的 IPU，它是英特爾與 Google 合作的產(chǎn)物，專為 Google Cloud Platform 而設(shè)計(jì)。Oak Springs Canyon 和 Mount Evans 這兩款 IPU 都具有卸載 200 G 工作負(fù)載所需的基礎(chǔ)設(shè)施加速能力，并且都可與基于英特爾 至強(qiáng) CPU 的服務(wù)器協(xié)同工作。

Mount Evans IPU 基于經(jīng) ASIC 例化且性能出色的數(shù)據(jù)包處理引擎。這一 ASIC 能夠支持眾多網(wǎng)絡(luò)用例，包括 vSwitch 卸載、防火墻和虛擬路由等等，同時(shí)也為未來(lái)用例的需求提供了巨大的空間。通過(guò)利用和擴(kuò)展英特爾 傲騰 NVMe 控制器，Mount Evans IPU 能夠以非常高的 IOPS 速率模擬 NVME 設(shè)備。

Trehan 在會(huì)上對(duì)英特爾為何同時(shí)提供基于 ASIC 和 FPGA 的 IPU 做出了解釋。基于 ASIC 的 IPU 實(shí)現(xiàn)了性能和功耗優(yōu)化，可用于處理安全網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)任務(wù)。基于 FPGA 的 IPU 縮短了上市時(shí)間，更有利于滿足不斷發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的需要。它同時(shí)還提供可重新編程且安全的數(shù)據(jù)路徑，可以更靈活地處理多種類型的自定義工作負(fù)載。Oak Springs Canyon 和 Mount Evans 都由一種稱為 IPDK（基礎(chǔ)設(shè)施程序員開(kāi)發(fā)工具包）的通用編程模型提供支持，它是一個(gè)開(kāi)源的、與供應(yīng)商無(wú)關(guān)的驅(qū)動(dòng)程序和 API 框架，可用于基礎(chǔ)設(shè)施卸載和管理。模型可在許多硬件平臺(tái)上運(yùn)行，包括 CPU 和 IPU。

在演講開(kāi)始時(shí)，Trehan 播放了一段由微軟下一代數(shù)據(jù)中心架構(gòu)合作伙伴硬件架構(gòu)師 Derek Chiou 錄制的簡(jiǎn)短視頻。Chiou 解釋說(shuō)，微軟已經(jīng)在其全球數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中設(shè)計(jì)并部署了數(shù)百萬(wàn)個(gè)英特爾 FPGA，這表明微軟在將 FPGA 用于數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施加速方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。Chiou 隨后表示，基于 FPGA 的加速技術(shù)能為微軟的 Azure 客戶將時(shí)延降低多達(dá) 5 倍，他相信基于 FPGA 的 IPU 也會(huì)帶來(lái)類似的結(jié)果。

接著，Trehan 介紹了英特爾 IPU 路線圖的下一步目標(biāo)。未來(lái)兩到三年內(nèi)，英特爾將推出基于 FPGA 的 Oak Springs Canyon 和基于 ASIC 的 Mount Evans 的下一代 IPU 版本，代號(hào)分別為 Hot Springs Canyon 和 Mount Morgan。新一代 IPU 將會(huì)是支持 400 G 的 IPU。在英特爾推出 400 G 的 Hot Springs Canyon 和 Mount Morgan IPU 之后的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)，即 2025 年或晚些時(shí)候，英特爾將推出新一代基于 FPGA 和 ASIC 的 800 G IPU。

英特爾認(rèn)為，IPU 對(duì)于未來(lái)數(shù)據(jù)中心的成功至關(guān)重要，因?yàn)?IPU 能夠減少使服務(wù)器 CPU 陷入困境的基礎(chǔ)設(shè)施開(kāi)銷。Trehan 表示，全球現(xiàn)在有超過(guò) 700 萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)中心，從云數(shù)據(jù)中心到基于邊緣的本地?cái)?shù)據(jù)中心，所有這些數(shù)據(jù)中心都存在基礎(chǔ)設(shè)施瓶頸。IPU 可以幫助服務(wù)器 CPU 卸載基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)任務(wù)，將釋放出的資源用于運(yùn)行應(yīng)用工作負(fù)載，從而緩解很多基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)瓶頸。

在 2022 英特爾 on 產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新峰會(huì)第 2 天的“軟件定義和可編程平臺(tái)”分組會(huì)議期間，英特爾網(wǎng)絡(luò)與邊緣事業(yè)部 (NEX) 首席技術(shù)官 Sachin Katti 介紹了英特爾的戰(zhàn)略和技術(shù)如何能夠?yàn)榭蛻籼峁?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)型和改變邊緣部署所需的功能。英特爾 IPU 現(xiàn)在已經(jīng)是數(shù)據(jù)中心智能架構(gòu)的關(guān)鍵組成部分。它主要針對(duì)云服務(wù)提供商 (CSP) 的需求，但通信服務(wù)提供商 (CoSP) 和大型企業(yè)的數(shù)據(jù)中心也在享受 IPU 的好處。英特爾 IPU 可以將服務(wù)提供商的基礎(chǔ)設(shè)施工作負(fù)載與其數(shù)據(jù)中心租戶運(yùn)行的工作負(fù)載隔離開(kāi)來(lái)，從而提高安全性、降低開(kāi)銷并釋放 CPU 資源去運(yùn)行業(yè)務(wù)工作負(fù)載。

Katti 還介紹了英特爾的 IPU 如何通過(guò)強(qiáng)大的開(kāi)源軟件基礎(chǔ)平臺(tái)得以實(shí)現(xiàn)，包括與供應(yīng)商無(wú)關(guān)的 IPDK。IPDK 建立在英特爾與開(kāi)源社區(qū)以往合作開(kāi)發(fā) SPDK、DPDK 和 P4 等項(xiàng)目的基礎(chǔ)之上，可以簡(jiǎn)化先進(jìn)軟件和服務(wù)的開(kāi)發(fā)。借助 IPDK，開(kāi)發(fā)人員可以將精力集中在應(yīng)用開(kāi)發(fā)上，而無(wú)需考慮底層 API 或硬件的復(fù)雜性。Katti 表示，從這個(gè) IPU 路線圖可以看到，英特爾不斷履行承諾，通過(guò)幫助合作伙伴和客戶創(chuàng)建開(kāi)放的軟件生態(tài)系統(tǒng)和端到端可編程網(wǎng)絡(luò)，提高數(shù)據(jù)中心效率和可管理性，從而更好地滿足客戶的需求。

IPU 可為數(shù)據(jù)中心帶來(lái)多種優(yōu)勢(shì)，包括更低的 TCO、更強(qiáng)的性能、更高的電源效率、更低的時(shí)延和更高的安全性。因此，CSP 以及 CoSP、企業(yè)客戶和許多其他細(xì)分市場(chǎng)的客戶都已廣泛采用英特爾 IPU，這就是英特爾在公布的 IPU 路線圖中又?jǐn)U展了兩代的原因。

原文標(biāo)題：解讀丨英特爾推出多代基礎(chǔ)設(shè)施處理器 (IPU) 路線圖

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審核編輯：湯梓紅