2022年11月08日06:55:18 熱門 1138

面向敏捷數字服務的前瞻性平台

在日新月異的數字世界中，商業、工業、科學和娛樂等領域不斷湧現出各種顛覆性的技術趨勢，對全球經濟產生著越來越大的影響。到2020年，全球2000強公司有一半需要開發數字增強型產品、服務和體驗以實現業務成功，大型企業的數字業務收入預計將增長80%，這主要得益於技術進步和先進的使用模式。

這種全球性行業變革正快速擴大對靈活計算、網路和存儲的需求。未來的工作負載將要求基礎設施可無縫擴展，以支持即時響應和滿足多樣化的性能要求。數據生成和使用呈指數級增長、雲端計算的快速增長、5G網路的興起及高性能計算(HPC)和人工智慧(AI)向新使用領域的延伸，都要求當前的數據中心和網路急速演進，否則會在競爭激烈的環境中被淘汰。為此，我們需要打造面向未來、靈活、可快速擴展的現代化數據中心和網路。

英特爾至強可擴展平台為設計強大的數據中心平台奠定了堅實基礎，可實現敏捷性和可擴展性的跨越式進步。這款創新的處理器採用了顛覆性設計，在平台融合與計算、存儲、內存、網路和業務持續性等功能方面樹立了全新標準。現在，藉助功能豐富的多功能平台，企業與雲和通信服務提供商可推進其極富進取精神的數字化發展計劃。

顯著提升效率和降低總體擁有成本

英特爾至強可擴展平台支持從企業到技術計算應用的各種基礎設施，旨在推進數據中心的現代化改造以提升運營效率，從而降低總體擁有成本(TCO)和提高用戶生產力。基於英特爾至強可擴展平台構建的系統旨在提供敏捷的服務和將總體擁有成本降低至65%，這主要得益於它能夠降低軟體和操作系統許可費用，以及採購、維護和基礎設施成本。

圖1英特爾至強可擴展平台與使用四年的系統和基於上一代英特爾至強處理器的系統的比較表明，最新一代的英特爾CPU能夠為企業、雲、通信和高性能計算提供更出色的性能和功能。

十年來，企業虛擬化一直在穩步發展。多數企業都採用了某種形式的虛擬化技術，促使伺服器要承擔在數據中心中運行虛擬機(VM)的更多任務。與前幾代產品相比，英特爾至強可擴展平台使每台伺服器運行的虛擬機數量提高4.2倍，可幫助IT在更少的硬體上整合更多服務。

無處不在的突破性超強性能

英特爾至強可擴展平台具有全新的英特爾MeshArchitecture、更豐富的資源以及硬體加速和全新集成技術，可將一致、無處不在的突破性超強性能提升到全新水平。

圖2英特爾至強處理器可為多樣化的工作負載提供一致性能。

在基礎性增強方面擁有：

更高的每核性能：多達28個內核可為計算、存儲和網路使用等各種計算密集型工作負載提供出色的性能和可擴展性。
更高的內存帶寬/容量：內存帶寬和容量增加50%。具有六個內存通道(上一代產品是四個內存通道)，支持內存密集型工作負載。
擴展的I/O：48通道PCIe3.0可提供高帶寬和吞吐量，支持要求苛刻的I/O密集型工作負載。
英特爾UltraPathInterconnect(UPI)：多達三個英特爾UPI通道可提昇平台的可擴展性，支持其擴展至多達八路配置，相比上一代產品可提高CPU間帶寬以支持I/O密集型工作負載(藉助英特爾QuickPathInterconnect)。英特爾UPI可在提高吞吐量和能效之間取得完美平衡。
英特爾高級矢量擴展512(英特爾AVX-512)：相比上一代英特爾AVX2，英特爾AVX-512每個時鐘周期的每秒浮點運算次數增加了一倍，可提升應用中要求最苛刻計算任務的性能和吞吐量，如建模和模擬、數據分析和機器學習、數據壓縮、可視化和數字內容創建。
業務持續性不打折：近乎零開銷的加密有助於提升所有安全數據事務的性能。

在創新集成方面，首次平台集成提升了基礎設施的性能並降低了其延遲：

集成的英特爾
Omni - Path Architecture(OPA)主機架構介面：端到端高帶寬、低延遲的架構無需分離式主機架構介面卡，可優化高性能計算集群的性能並簡化其部署。集成在CPU封裝中。
集成的英特爾
Quick Assist Technology(QAT)：基於晶元的硬體加速可幫助日益增長的壓縮與加密工作負載提高效率，同時改善伺服器、存儲和網路基礎設施的數據傳輸和保護。
集成的英特爾
Ethernet(帶可擴展iWARPRDMA)：提供多達四個10Gbps高速乙太網埠，支持高數據吞吐量和低延遲工作負載。適用於軟體定義存儲解決方案、NVMExpressoverFabric解決方案和虛擬機遷移。集成在晶元組中。

在存儲支持方面，存儲創新可大幅提升數據密集型工作負載的效率和性能：

支持英特爾傲騰固態盤和英特爾3DNAND固態盤：實現行業領先的高吞吐量、低延遲、高服務質量和超高耐用性組合，打破數據訪問瓶頸。
藉助英特爾Volume Management Device(VMD)輕鬆部署下一代存儲：支持從PCIe匯流排中對NVMe固態盤進行熱插拔，無需關閉系統，同時標準化LED管理有助於更快速地識別固態盤狀態。這種通用性有助於為NVMe固態盤提供企業可靠性、可用性和可維護性(RAS)特性，支持輕鬆部署下一代存儲。
英特爾Intel ligentStorage Acceleration Library(ISA-L)：優化存儲操作(如加密)，提升存儲性能。英特爾AVX-512可將SHA演算法的密碼散列速度提升高達3.1倍；高達1.2倍的演算法加速可為AES-128-GCM提供有力支持；英特爾AVX-512可將ReedSolomon糾刪碼性能提升高達2倍。

在補充和可擴展性方面，英特爾提供了廣泛的硬體和軟體產品組合來補充這款全新處理器：

英特爾至強融核處理器是高度並行應用(如機器學習訓練、模擬和可視化)理想的基礎性產品。
英特爾FPGA具備高效的加速功能，支持將可編程硬體靈活用於低延遲應用，如虛擬切換、網路服務、數據分析和人工智慧。
各種面向通用和高度並行計算的軟體工具和資源庫可幫助開發人員針對英特爾架構優化應用。

增強的平台可信度

對於面臨日益嚴格的數據安全與隱私審查的企業而言，數據和平台可靠性與保護至關重要。英特爾至強可擴展平台可幫助構建具備出色平台數據保護、彈性和正常運行時間的高度可靠的基礎設施。

提升每個工作負載的數據保護和可靠性：

增強的英特爾可靠運行技術：全新的增強功能可提供卓越的可靠性、可用性和可維護性(RAS)及伺服器正常運行時間，能夠幫助企業運行最關鍵的工作負載。硬體輔助功能(包括增強的MCA和恢復與自適應多設備糾錯)可幫助診斷過去嚴重的錯誤並從中恢復。此外，它們還可幫助確保內存子系統的數據完整性。
英特爾密鑰保護技術(KPT)，帶集成的英特爾QAT和英特爾平台可信技術(PTT)：提供覆蓋空閑中、使用中、傳輸中場景的高效密鑰和數據保護，實現硬體增強的平台業務持續性。
具備一鍵式激活功能的英特爾可信執行技術(TXT)：增強平台業務持續性，同時支持簡化和擴展英特爾TXT的部署。

隨著數據中心內的數據密集型工作負載日益增多，這一整套硬體增強型特性可改善數據級和平台級保護機制，幫助企業和雲環境提供可靠的服務。

動態高效的服務交付

增強型計算、內存、網路和存儲性能的融合，配合軟體生態系統優化，使得英特爾至強可擴展平台適用於完全虛擬化的軟體定義數據中心，可幫助其根據工作負載需求在本地、通過網路及在公有雲中動態地自動配置資源。

面向敏捷數據中心的強大工具和技術：

英特爾VT-x的新特性：基於模式的執行控制(MBE)虛擬化，支持管理程序更可靠地驗證和執行核心級代碼的完整性，在虛擬化環境中增加一層針對惡意軟體攻擊的防護；時間戳計數器擴展(TSC)虛擬化，支持虛擬機在基礎頻率不同的CPU之間遷移，以在混合雲環境中實施工作負載優化。
英特爾NodeManager4.0：幫助IT智能地管理和優化數據中心的電源、散熱和計算資源，實現最高效率，同時避免過熱造成的高成本。

面向數據驅動型混合雲企業的強大平台

企業希望發掘激增數據流的價值，快速獲取洞察，形成相關業務計劃。企業的傳統和新興應用(包括預測性分析、機器學習和高性能計算)需要全新水平的強大計算功能和大規模分層數據存儲卷。企業正在使用融合的整體方法構建現代化數據中心，以靈活交付全新服務，降低當前基礎設施資產的總體擁有成本，同時幫助以最無縫、最可擴展的方式過渡至自主治理的混合數據中心。

然而，運行OLTP和Web基礎設施等基礎性業務工作負載的企業希望通過性能更高的基礎設施降低總體擁有成本。

面向未來的英特爾至強可擴展平台可適應數據驅動型混合雲時代的發展需求，能夠為企業提供下一代企業級功能，同時可幫助改善日常運營，將運行時工作負載每秒處理的請求數量增加多達58%。結合內存與I/O方面的技術進步，這款多功能平台可革新計算密集型和延遲敏感型應用的計算性能。藉助創新型英特爾數據中心級固態盤產品家族管理存儲、高速緩存和內存的大量數據卷，基於英特爾至強可擴展平台構建的平台能夠滿足數據和雲時代的巨大需求。

性能強勁的英特爾至強可擴展平台專為部署高效的虛擬化計算、存儲和網路基礎設施而設計，提供可擴展封裝選項組合以滿足多樣化的工作負載要求。

面向雲優化的5G就緒型網路

和下一代虛擬網路的下一代平台

即將到來的5G時代將催生全新的消費級和企業級服務生態系統和類別，以及支持無線和有線網路的媒體應用。這些數據豐富的創新型用例由全新的物聯網(IoT)、視覺計算和分析而推動，將為通信服務提供商(CoSP)在未來創造更高收入提供巨大機遇。

為迎接5G時代的到來，首要的準備工作就是從專用的固定功能基礎設施遷移至新一代開放網路。帶有網路功能虛擬化(NFV)的軟體定義網路將幫助通信服務提供商和企業推出全新服務和提升運營效率。靈活、經過優化的行業標準伺服器和虛擬化編排網路功能將幫助面向未來的基礎設施高效、輕鬆地交付創新服務。

這些分散式通信網路可幫助日益增長和日益多樣的網路工作負載(從網路核心到邊緣)實現極高的可擴展性、敏捷性、可編程性和業務持續性。

英特爾至強可擴展平台為使用下一代平台構建雲優化的虛擬化5G就緒型網路奠定了堅實基礎。該平台的架構可輕鬆擴展和適應不同情況，從而滿足新興應用的需求和支持關鍵工作負載的融合，如應用和服務、控制平面處理、高性能數據包處理和信號處理。這款全新處理器構成了敏捷網路的基礎，可幫助後者以出色的雲經濟性運行，實現高度自動化和快速響應，以及快速、安全地交付全新和增強的5G服務。

圖3結合數據平面開發套件(DPDK)和英特爾QAT，這款全新處理器可提升網路性能，幫助服務提供商支持更多流量以擴大服務和收入，並為5G的到來做好準備。

開源數據平面開發套件(DPDK)支持在英特爾架構上優化通信運營。DPDK展現了在處理器內核數量增加和性能提升時實現性能擴展的能力，Vector Packet Processing (VPP) IPSec等工作負載都可從性能提升中受益。此外，這些資源庫提供了預優化機制，支持全新的處理器功能(如英特爾AVX-512及內存和I/O增強特性)增強數據包處理性能，並減少直接的開發工作。

英特爾推出了英特爾Network Builders University等計劃，以促進5G時代的網路演進。通過這些計劃提供的解決方案指導和培訓，通信服務提供商能夠增強實施網路轉型計劃的信心。

突破性高性能計算

和高性能數據分析創新

今天的科學發現有賴於創新演算法、豐富的新數據源及計算與存儲進步的推動。藉助激增的數據，高性能計算集群可幫助運行不斷演變的高性能數據分析(HPDA)工作負載，獲得重大發現和洞察，為企業和用戶帶來全新認知。機器學習、深度學習和人工智慧將大規模計算功能和數據洪流進行了融合，可推動新一代應用(如自動系統和自動駕駛汽車)的發展。

英特爾至強可擴展平台是人工智慧的通用平台，可為推理和訓練提供高吞吐量，相比使用四年的系統可將推理吞吐量提升多達18倍、將訓練吞吐量提升多達19倍。

高性能計算不再是大型科研機構的專用技術。企業在逐步實施更多的高性能計算周期，全球一些最大的高性能計算集群部署在私營石油和天然氣公司中。個性化醫藥研究需將高性能計算用於特定領域的治療計劃。全新的高性能計算集群將在非傳統應用中採用創新型融合架構，將模擬、人工智慧、可視化和分析整合在一台超級計算機中。

圖4英特爾至強可擴展平台可提升13種常見高性能計算工作負載的性能。

從最小的集群到最大的超級計算機，高性能計算平台需要在計算、內存、存儲和網路之間保持適當平衡。英特爾至強可擴展平台旨在藉助大規模的擴展能力(數萬個內核)提供和實現這種平衡。從改進的內核數量和網格架構到全新集成的技術及對於英特爾傲騰內存和存儲設備的支持，英特爾至強可擴展平台可幫助實現高性能計算的終極目標，即最大限度地提高計算、內存、存儲和網路性能，同時可在資源相交時避免瓶頸。

端到端高性能架構英特爾Omni - Path Architecture集成至英特爾至強可擴展平台可提升分散式並行計算集群的性能和擴展性。近線性擴展至多達32個節點的功能支持構建不受互連技術限制的大型高性能計算解決方案。相比上一代英特爾至強處理器，英特爾至強可擴展平台可將科研與金融服務領域的13種常見高性能計算工作負載的總體性能提升1.63倍。英特爾至強可擴展平台和英特爾Omni - Path Architecture可為許多數據中心的高度並行工作負載提供全新的發現功能和更快的解決方案。

在其他的高性能計算、HPDA和人工智慧技術方面：

具有集成眾核(MIC)架構的可啟動英特爾至強融核處理器7200系列是高度並行工作負載(如機器學習訓練、模擬和可視化)理想的基礎性產品。
各種高效軟體工具、優化的資源庫、基礎性構建模塊及靈活的通用和高度並行計算框架可幫助簡化工作流，支持開發人員創建可最大限度地將人工智慧功能用於高性能計算等領域的代碼。
人工智慧領域的Neon、Caffe、Theano、Torch和TensorFlow等主流深度學習框架的優化可為數據科學家提供更高價值和性能。
英特爾ParallelStudioXE2017包括各種性能資源庫，如可加速人工智慧領域深度學習框架、面向深度神經網路(MKL-DNN)的英特爾數學核心函數庫，以及可加速大數據分析的英特爾DataAnalyticsAccelerationLibrary(DAAL)。

針對高性能計算優化的資源，為繼續通過高性能計算將發現技術推進到百萬兆級時代，英特爾現代代碼開發者計劃為開發人員和數據科學家提供了可輕鬆訪問的在線和面對面代碼現代化技術課程，涵蓋矢量化、內存和數據布局、多線程和多節點編程等技術。