نقشه راه جدید اینتل برای کاستن ورکلود و بالا بردن عملیات CPU‌های خود

اینتل در افتتاحیه Event intel vision برای نسل بعدی واحدهای پردازش زیرساختی (IPU) طرحی را ارائه داد.

اینتل اطمینان میدهد که عملیات دیتا سنتری آینده، به طور فزاینده ای وابسته به سرورهای قوی خواهند بود که دارای CPUهای ASIC-based، قابل برنامه ریزی می‌باشند. این ریسک بستگی به پیشرفت IPU (infrastructure processing units) دارد که از اختراعات شبکه ای قبل برنامه ریزی اینتل می باشد و برای کاستن بار‌کاری اضافی و آزادسازی عملیات برای CPU طراحی شده اند.

اینتل بین تعداد رو به رشدی از وندورها؛ مانند NVIDIA ،AWS و AMD قرار دارد که برای ساختن smartNIC ها و DPU ها جهت پشتیبانی از زیرساخت ابرِ مبتنی بر نرم‌افزار (software-defined cloud)، محاسبه، شبکه، ذخیره سازی و سرویس های خدماتی طراحی شده برای گسترش سریع در Edge، هم مکانی، و یا شبکه های ارائه دهنده خدمات کار می‌کند.

IPU اولیه اینتل Xeon CPU و FPGA را باهم ترکیب می‌کند اما در نهایت به شکل قدرتمندی از ASIC تبدیل می‌شود که قابل سفارشی‌سازی و کنترل کردن با نرم افزار باز IPDK (Infrastructure Programmer Development Kit) سیستم پایه است. IPDK روی LINUX اجرا می‌شود و از ابزارهای برنامه نویسی مانند SPDK و DPDK و P4 برای توسعه دهنده ها جهت کنترل شبکه و مجازی سازی ذخیره سازی مانند تامین workload استفاده می‌کند.

در event افتتاحیه اینتل در این هفته در تگزاس، اینتل درخصوص چیپ های دیگر و اینکه AI چگونه در Data Center اجرا خواهد شد، صحبت کرد. برای گسترش IPU یک نقشه راه ارائه کرد و جزییاتی در خصوص دلیل اینکه چرا نمونه کار دستگاه های Intel، در برنامه های آینده دیتاسنتر نقش مهمی خواهد داشت توضیح داد.

خاصه در مورد نقشه راه IPU آن، اینتل میگوید تا انتهای سال 2 عدد IPU 200Gb تحویل می‌شود. اولین IPU، با کد به نام MOUNT EVANS توسط گروه گوگل‌کلود از شرکت الفابت توسعه داده شد و در این مقطع، سرورهای دیتا سنتر هایپراسکلر و HIGH-END را هدف قرار خواهد داد.

IPU برپایه ASICS ماونت ایوانس، میتواند موارد استفاده موجود را مانند آف‌لود vSWITCH، فایروال و روتینگ مجازی را ساپورت کند. این IPU، رابط ذخیره‌ساز سخت‌افزاری شتاب دهنده NVM را که از تکنولوژی Optane اینتل افزایش یافته برای شبیه سازی دستگاه NVMe پیاده سازی می‌کند.

دومین IPU باکدی به نام Oak Springs Canyon، یک FPGA از نسل آینده وندور است و از ویژگی های پردازنده XEON D و Agilex FPGA اینتل، برای بکارگیری در شبکه با یک منطق برنامه ریزی خاص را ارائه خواهد داد.

این IPU امکان تخلیه عملکرد مجازی‌سازی شبکه برای حجم‌های‌کاری مانند سوئیچ باز مجازی (OVS) و عملکرد ذخیره ساز مانند NVMe over fabric را میدهد.

در پیش بینی که اینتل از نقشه راه خود در تولید پردازنده های نسل 3 ام خود ارائه نمود، اعلام کرد که IPU با کد Mount Morgan و FPGA-based IPU با کد Hot Springs Canyon را در سال های 2023 یا 2024 به بازار ارائه خواهد کرد و پهنای باند (throughput) در IPU تا 400 گیگابیت افزایش خواهد یافت. همچنین اینتل برنامه ریزی کرده است که در سال 2025 این عدد را در IPU های خود به 800Gb برساند.

به نقل از نیک مک اوون، معاون ارشد و مدیر گروه شبکه و لبه (NEX) در شرکت Intel، یکی از کلیدهای ورود به تکنولوژی IPU اینتل، موتور پردازش-بسته (packet-processing engine) قابل برنامه ریزی سریع است که تمامی دستگاه ها آن را ساپورت می‌کند. چه FPGA باشد یا ASIC-based، مشتری ها میتوانند با زبان برنامه ریزی P4 که از سال 2013 موجود بوده و پردازش هایی مانند جستجو، تغییر، اصلاح، کدگذاری، فشرده سازی را پشتیبانی می‌کند، آن را برنامه ریزی کنند. McKeown، استارتاپ‌های شبکه ای مانند Barefoot network که اینتل در 2019 به دست آورد را راه اندازی کرد و در سال 2021 مدال موسسه مهندسان الکترونیک و الکتریک (IEEE) اکساندر بل را برای همکاری‌های استثنایی که در راستای مهندسی و دانش ارتباطات و شبکه دریافت کرد.

مک اوون افزود: “اینترپرایز یا دیتا سنترهای cloud-based میتواند با پردازش بسته مشترک، تجهیزات و سرورها از دیتا سنتر تا لبه، برنامه ریزی کند. همچنین به شما اجازه کنترل تراکم شبکه، کپسول سازی، مسیریابی و ویژگی های دیگر برای کنترل ورک لودها را میدهد. ”

“و ما از این تکنولوژی انتظار داریم که کاربردهای زیادی در فایروال، Gateways، لودبالانسینگ اینترپرایز، آف‌لود استوریج و موارد دیگر را داشته باشد. انتظار میرود که IPU‌ها دستگاه‌های محاسباتی بسیار مفید و کارآمدی برای تمام نرم‌افزارهای شبکه باشند.

وقتی نگاهی به چند سال گذشته می‌اندازیم به نظر میرسد دیتا سنترهای انترپرایز و هایپراسکیلرها به فکر شبکه‌ای هستند که سی‌پی‌یوها و شتاب دهنده ها را به عنوان دستگاهی که قابل برنامه ریزی باشد به هم ارتباط دهند. این ویژگی را به عنوان ipu‌هایی که برنامه‌ریزی می‌شوند می‌دانند.”

به گفته سونی جیاندانی از بنیانگذاران و مدیر ارشد pensando، در مقاله اخیر بنام “دنیای شبکه”، هدف این است که اینترپرایز زیرساخت هایش را همانطور که امروزه فقط یک هایپراسکیلر میتواند انجام دهد، اجرا کند.

AMD اخیرا برای خرید پنساندو 1/9 میلیارد دلار هزینه کرد تا به معماری برپایه DPU و توسعه تکنولوژی پنساندو دست یابد.

به گفته جیاندانی:” طیف وسیعی از موارد استفاده مانند 5G و IoT هستند که نیاز دارند تا ترافیک با زمان تاخیر کم را پشتیبانی کند.”

اپلیکیشن های امنیتی هم نوعی از موارد استفاده ضروری برای IPUها، DPUها و smartNIC ها هستند.

در محیط های مجازی انجام عملکردهایی مانند کدگذاری ترافیک-شبکه به smartNIC ها مطابق Vmwareها کار مهمی است. به گفته پاول ترنرمعاون ارشد مدیریت محصول با VMware: “در مورد کار ما، یک فایروال NSX و نرم افزار کامل مجازی SDN یا سوییچ vSphere روی smartNIC ها ارائه خواهیم کرد تا مشتریان بتوانند یک سیستم کامل امنیتی توزیع شده قابل برنامه ریزی را داشته باشند.”

به گفته مک اوون: “به لحاظ کدگذاری صفر و پردازش سریع، امروزه میتوانیم کدگذاری خطی با IPU—200G و در آینده 400G از بزرگترین الگوریتم های کدگذاری های معروف در دنیا را انجام بدهیم. مشتریان ما میتوانند رفتارهایی که برای محیطشان مناسب است را برنامه ریزی کنند یا الگوریتم های رمزگذاری استاندارد را تطابق دهند.”

منبع خبر: www.networkworld/Networking.com