新一代 英特爾®至強® D 處理器

日期 : 2022-11-14

新聞內容

作者 : 英特爾官網
出處 : https://www.intel.com/content/www/us/en/products/docs/processors/xeon-d/network-segments-product-brief.html

英特爾®至強® D-2700 和 D-1700 處理器為雲、邊緣和 5G 網絡提供突破性的密度優化性能、可擴展性和價值。英特爾®至強® D 處理器集成了面向嵌入式和邊緣的以太網和加速器,支持網絡、存儲、工業物聯網、數據中心邊緣等。

在更接近數據源點的地方處理工作負載的持續驅動力對邊緣計算提出了要求。在滿足功耗和空間限制的同時提供性能和安全性是充分利用網絡邊緣使用模型實現低延遲和降低回程帶寬成本等優勢的關鍵。針對邊緣計算和其他分布式環境優化的高級系統架構支持數據中心資源向外推送,用於實施和用例,例如:

  • 網絡,包括網關和路由器、安全設備和存儲
  • 5G 拓撲,包括 C-RAN 和 D-RAN 架構
  • 安全性,包括安全訪問服務邊緣 (SASE)
  • 物聯網,包括智能運營

部署固定功能設備來填補這些角色的時代已經過去了。基於英特爾架構的通用開放標準系統為下一代邊緣(包括邊緣設備和設備中的人工智慧 AI)提供了靈活、經濟高效的基礎。

英特爾®至強® D-2700 和 D-1700 處理器簡介 

英特爾®至強® D-2700 和 D-1700 處理器專為在邊緣配置密集計算而設計,可在高計算吞吐量與低熱設計功耗 (TDP) 之間取得平衡。高每內核性能、高級安全功能以及針對加密、AI 和壓縮的內置硬體加速支持密度優化平台中要求苛刻的工作負載的要求。高度集成的設計採用基於球柵陣列 (BGA) 封裝的片上系統 (SoC) 封裝,便於設計導入和提高能效。

高度集成的設計非常適合為針對室內、室外和加固環境的部署開發緊湊型解決方案,並輔以新擴展的工作溫度範圍。該 SoC 還與前幾代英特爾至強處理器以及其他英特爾架構和解決方案的軟體和 API 完全兼容。由此帶來的設計、開發和集成到現有英特爾解決方案中的便利性降低了總擁有成本,並加快了更新產品的上市時間。


計算性能
 

解決方案受益於英特爾®至強® D-2700 和 D-1700 處理器內置的一系列硬體技術,可加速工作負載,包括

  • 英特爾深度學習加速(英特爾® DL Boost)通過消除不必要的計算精度來加速人工智慧工作負載,從而更快地完成計算。
  • 英特爾® AES 新指令(英特爾® AES-NI)可加速硬體中 AES 加密算法的資源密集型部分。
  • 英特爾高級矢量擴展指令集 512(英特爾® AVX-512)通過超寬 512 位矢量運算(每個時鐘周期處理的數據量比前代技術多),可提高性能,滿足人工智慧和 5G 工作負載等苛刻要求。
  • 支持內聯 IPSec 的英特爾通信加速技術(英特爾® QAT)可加速加密和壓縮;該平台能夠驅動高達 100 Gbps 的加密和 70 Gbps 的壓縮。加密功能還包括內聯IPSec,使客戶能夠為其他應用程序釋放寶貴的計算核心。

基於硬體的安全創新

除了來自英特爾 AES-NI 和英特爾通信加速的加密加速之外,英特爾®至強® D-2700 和 D-1700 處理器還為解決方案製造商提供了內置於硬體中的尖端安全功能,包括

  • 英特爾軟體防護擴展(英特爾® SGX)通過創建稱為安全執行飛地的私有隔離內存區域來保護使用中的數據,在該區域,無論其權限級別如何,都可以對軟體和用戶無法觸及的未加密數據進行操作。
  • 內存加密無需修改即可支持現有軟體,同時使用 NIST AES XTS 加密標準和來自晶片中實現的強化隨機數生成器的硬體生成密鑰,以加密方式保護內存免受硬體攻擊。


高級集成以太網連接

集成以太網提供高達 100 Gbps 的吞吐量,連接選項可提供從 1GbE 到 100GbE 的鏈路。對於存儲網絡,SoC 平台提供遠程直接內存訪問 (RDMA),用於繞過操作系統的系統之間的內存傳輸,從而提高吞吐量並減少處理器開銷和延遲。RDMA 功能包括對網際網路廣域 RDMA 協議 (iWARP) 和 RoCEv2(基於融合增強型以太網的 RDMA)的支持。傳輸協議的這種靈活性支持存儲架構師選擇的拓撲。

集成 NIC 支持動態設備個性化 (DDP),以提供多個配置文件,每個配置文件指定特定流量類型的優化和數據包處理參數,從而提高吞吐量和流量優先級。應用程序設備隊列 (ADQ) 使特定應用程序能夠保留任意數量的專用以太網硬體隊列,從而幫助確保可預測的性能。

集成以太網功能還包括稱為網絡加速複合體 (NAC) 的增強型數據包處理器組件。NAC 是數據包處理和交換加速發展的下一步;它集成了以下內容

  • 具有增強型調度程序的網絡接口,可提供高達 100 Gbps 的主機吞吐量
  • 靈活的數據包處理器和交換機可加速內聯數據包處理
  • 靈活的連接,具有多達 8 個埠,速度為 25、10 或 1 Gbps

實施靈活性:一種架構,兩種封裝選項
為了擴大使用模式的範圍,英特爾至強 SoC 提供兩種不同的封裝:針對性能進行了優化的高內核數英特爾至強® D-2700 處理器,以及針對成本和功耗進行了優化的英特爾®®至強® D-1700 處理器。這兩個選項為各種使用模型部署高密度計算和網絡提供了靈活性。

高級封裝(高內核數):英特爾®至強® D-2700 處理器
基於英特爾®至強® D-2700 處理器的高級 SoC 封裝具有 4–20 個內核,適用於要求苛刻的工作負載,例如處理高數據平面吞吐量。它的運行速度高於英特爾®至強® D-1700 處理器,具有更高的內存性能和容量、更多的 PCI Express 通道、更高帶寬的加密以及通過英特爾 QAT 加速器進行的壓縮。此外,英特爾®至強® D-2700 處理器支持具有內聯 IPSec 的 NAC。

標準封裝(低內核數):英特爾®至強® D-1700 處理器
基於英特爾®至強® D-1700 處理器的標準 SoC 封裝具有 2-10 個內核,具體取決於特定 SKU,通常用於控制平面功能以及客戶端設備等低吞吐量用途。

從以前的英特爾®至強® D 處理器升級路徑
英特爾至強 D-2700 處理器是英特爾至強 D-2100 處理器的繼任者,而英特爾至強 D-1700 處理器取代了英特爾®®®®至強®®®® D-1500 和 D-1600 處理器。在所有情況下,升級都能在計算、內存和 I/O 方面提供顯著、平衡且經濟高效的改進。 
跨邊緣工作負載的優勢
對於邊緣計算,英特爾®至強® D-2700 和 D-1700 處理器比其前代產品更具成本效益、可擴展性和安全性。

一代又一代的性能改進
通過先進的微架構實現更高的信令和用戶平面吞吐量
來自全新英特爾® AVX-512 指令和內置加速器的數據平面開發套件 (DPDK) 優勢

具有高級安全連接的集成高吞吐量網絡

  • 多達 8 個以太網埠,具有高達 100 Gbps 的數據包處理能力,具有內聯 IPSec
  • 確保支持線速要求,同時通過其他服務和功能增加更多價值

降低總擁有成本 

  • PCIe 4.0 (16 GT/s) 提供更高的 I/O 帶寬,多達 32 個通道
  • 增加每個節點的用戶工作負載,經濟高效地部署高級服務

集成加密和 AI 加速器

  • 與上一代產品相比,改進的英特爾 QAT 提供了更好的加速
  • AI 的新指令可加速 AI/深度學習工作負載

可擴展性高達 20 個內核

  • 適用於 NFV 產品組合的單一標準架構,包括英特爾®至強®可擴展處理器
  • 通過應用程序、控制和數據平面工作負載整合以及軟體反向兼容性,減少了平台總投資


封裝規格:高級與標準

英特爾®至強® D-2700 和 D-1700 處理器在設計上相似,但在物理外形、內核數量、總設計功耗和其他功能方面有所不同。這些規格差異使 SoC 能夠與具有相應性能、成本、空間和功耗要求和約束的用途相匹配。

面向嵌入式物聯網邊緣計算的英特爾處理器產品組合

基於英特爾®處理器構建的開放系統允許架構師根據所需的計算和性能水平定製其解決方案,同時允許特定於實施的空間和功耗限制。英特爾®至強® D 處理器參與了英特爾更廣泛的邊緣處理器產品組合,其中還包括英特爾至強®可擴展處理器和英特爾®凌動® C3000 處理器。這些處理器系列共同滿足了邊緣計算的所有要求,並在整個產品組合中具有完全的軟體兼容性。