在去年的 “ 2021 英特尔架构日”上，英特尔推出了一个旨在加速数据中心网络基础设施的新品类——基础设施处理器 (IPU)。今年，在 2022 英特尔 on 产业创新峰会上，公司又披露了一直规划到 2025 年及以后的 IPU 路线图。
这一重磅消息是在主题演讲期间宣布的，并在随后两个分组会议中得到了详细阐述：第 1 天的“数据中心的未来：高效、安全、可持续”，以及第 2 天的“软件定义和可编程平台将如何推动创新”。
在“数据中心的未来”分组会议期间，英特尔数据中心和人工智能副总裁兼英特尔可编程解决方案事业部及产品营销事业部总经理 Deepali Trehan 回顾了当前的英特尔® IPU 产品，随后介绍了 IPU 路线图：
如今，英特尔提供两款第二代 200 G 的可编程 IPU，代号分别为 Oak Springs Canyon 和 Mount Evans。Oak Springs Canyon 是基于英特尔® 至强® D 处理器与英特尔® Agilex™ FPGA 的结合。而 Mount Evans 则是英特尔首款基于 ASIC 的 IPU，它是英特尔与 Google 合作的产物，专为 Google Cloud Platform 而设计。Oak Springs Canyon 和 Mount Evans 这两款 IPU 都具有卸载 200 G 工作负载所需的基础设施加速能力，并且都可与基于英特尔® 至强® CPU 的服务器协同工作。
Mount Evans IPU 基于经 ASIC 例化且性能出色的数据包处理引擎。这一 ASIC 能够支持众多网络用例，包括 vSwitch 卸载、防火墙和虚拟路由等等，同时也为未来用例的需求提供了巨大的空间。通过利用和扩展英特尔® 傲腾™ NVMe 控制器，Mount Evans IPU 能够以非常高的 IOPS 速率模拟 NVME 设备。
Trehan 在会上对英特尔为何同时提供基于 ASIC 和 FPGA 的 IPU 做出了解释。基于 ASIC 的 IPU 实现了性能和功耗优化，可用于处理安全网络和存储任务。基于 FPGA 的 IPU 缩短了上市时间，更有利于满足不断发展的网络标准的需要。它同时还提供可重新编程且安全的数据路径，可以更灵活地处理多种类型的自定义工作负载。Oak Springs Canyon 和 Mount Evans 都由一种称为 IPDK（基础设施程序员开发工具包）的通用编程模型提供支持，它是一个开源的、与供应商无关的驱动程序和 API 框架，可用于基础设施卸载和管理。模型可在许多硬件平台上运行，包括 CPU 和 IPU。
在演讲开始时，Trehan 播放了一段由微软下一代数据中心架构合作伙伴硬件架构师 Derek Chiou 录制的简短视频。Chiou 解释说，微软已经在其全球数据中心网络中设计并部署了数百万个英特尔® FPGA，这表明微软在将 FPGA 用于数据中心基础设施加速方面拥有丰富的经验。Chiou 随后表示，基于 FPGA 的加速技术能为微软的 Azure 客户将时延降低多达 5 倍，他相信基于 FPGA 的 IPU 也会带来类似的结果。
接着，Trehan 介绍了英特尔 IPU 路线图的下一步目标。未来两到三年内，英特尔将推出基于 FPGA 的 Oak Springs Canyon 和基于 ASIC 的 Mount Evans 的下一代 IPU 版本，代号分别为 Hot Springs Canyon 和 Mount Morgan。新一代 IPU 将会是支持 400 G 的 IPU。在英特尔推出 400 G 的 Hot Springs Canyon 和 Mount Morgan IPU 之后的某个时间点，即 2025 年或晚些时候，英特尔将推出新一代基于 FPGA 和 ASIC 的 800 G IPU。
英特尔认为，IPU 对于未来数据中心的成功至关重要，因为 IPU 能够减少使服务器 CPU 陷入困境的基础设施开销。Trehan 表示，全球现在有超过 700 万个数据中心，从云数据中心到基于边缘的本地数据中心，所有这些数据中心都存在基础设施瓶颈。IPU 可以帮助服务器 CPU 卸载基础设施相关任务，将释放出的资源用于运行应用工作负载，从而缓解很多基础结构瓶颈，具体如下图所示：
在 2022 英特尔 on 产业创新峰会第 2 天的“软件定义和可编程平台”分组会议期间，英特尔网络与边缘事业部 (NEX) 首席技术官 Sachin Katti 介绍了英特尔的战略和技术如何能够为客户提供实现数据中心转型和改变边缘部署所需的功能。英特尔® IPU 现在已经是数据中心智能架构的关键组成部分。它主要针对云服务提供商 (CSP) 的需求，但通信服务提供商 (CoSP) 和大型企业的数据中心也在享受 IPU 的好处。英特尔® IPU 可以将服务提供商的基础设施工作负载与其数据中心租户运行的工作负载隔离开来，从而提高安全性、降低开销并释放 CPU 资源去运行业务工作负载。
Katti 还介绍了英特尔的 IPU 如何通过强大的开源软件基础平台得以实现，包括与供应商无关的 IPDK。IPDK 建立在英特尔与开源社区以往合作开发 SPDK、DPDK 和 P4 等项目的基础之上，可以简化先进软件和服务的开发。借助 IPDK，开发人员可以将精力集中在应用开发上，而无需考虑底层 API 或硬件的复杂性。Katti 表示，从这个 IPU 路线图可以看到，英特尔不断履行承诺，通过帮助合作伙伴和客户创建开放的软件生态系统和端到端可编程网络，提高数据中心效率和可管理性，从而更好地满足客户的需求。
IPU 可为数据中心带来多种优势，包括更低的 TCO、更强的性能、更高的电源效率、更低的时延和更高的安全性。因此，CSP 以及 CoSP、企业客户和许多其他细分市场的客户都已广泛采用英特尔® IPU，这就是英特尔在公布的 IPU 路线图中又扩展了两代的原因。
英特尔、英特尔标识、以及其他英特尔商标是英特尔公司或其子公司在美国和/或其他国家的商标。
© 英特尔公司版权所有。
* 文中涉及的其它名称及商标属于各自所有者资产
更多产品信息
请访问英特尔FPGA官方网站
