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英特尔至强可扩展平台 助力数字世界的变革

面向敏捷数字办事的前瞻性平台

在日月牙异的数字天下中,商业、工业、科学和娱乐等领域赓续涌现出各类颠覆性的技巧趋势,对举世经济孕育发生着越来越大年夜的影响。到2020年,举世2000强公司有一半必要开拓数字增强型产品、办事和体验以实现营业成功,大年夜型企业的数字营业收入估计将增长80%,这主要得益于技巧进步和先辈的应用模式。

这种举世性行业厘革正快速扩大年夜对机动谋略、收集和存储的需求。未来的事情负载将要求根基举措措施可无缝扩展,以支持即时相应和满意多样化的机能要求。数据天生和应用呈指数级增长、云端谋略的快速增长、5G收集的兴起及高机能谋略(HPC)和人工智能(AI)向新应用领域的延伸,都要求当前的数据中间和收集连忙演进,否则会在竞争猛烈的情况中被淘汰。为此,我们必要打造面向未来、机动、可快速扩展的今世化数据中间和收集。

英特尔至强可扩展平台为设计强大年夜的数据中间平台奠定了坚实根基,可实现敏捷性和可扩展性的超过式进步。这款立异的处置惩罚器采纳了颠覆性设计,在平台交融与谋略、存储、内存、收集和营业持续性等功能方面树立了全新标准。现在,借助功能富厚的多功能平台,企业与云和通信办事供给商可推进其极富朝上进步精神的数字化成长计划。

显明提升效率和低落总体拥有资源

英特尔至强可扩展平台支持从企业到技巧谋略利用的各类根基举措措施,旨在推进数据中间的今世化改造以提升运营效率,从而低落总体拥有资源(TCO)和前进用户临盆力。基于英特尔至强可扩展平台构建的系统旨在供给敏捷的办事和将总体拥有资源低落至65%,这主要得益于它能够低落软件和操作系统许可用度,以及采购、掩护和根基举措措施资源。

图1英特尔至强可扩展平台与应用四年的系统和基于上一代英特尔至强处置惩罚器的系统的对照注解,最新一代的英特尔CPU能够为企业、云、通信和高机能谋略供给更出色的机能和功能。

十年来,企业虚拟化不停在稳步成长。多半企业都采纳了某种形式的虚拟化技巧,匆匆使办事器要承担在数据中间中运行虚拟机(VM)的更多义务。与前几代产品比拟,英特尔至强可扩展平台使每台办事器运行的虚拟机数量前进4.2倍,可赞助IT在更少的硬件上整合更多办事。

无处不在的冲破性超强机能

英特尔至强可扩展平台具有全新的英特尔Mesh Architecture、更富厚的资本以及硬件加速和全新集成技巧,可将同等、无处不在的冲破性超强机能提升到全新水平。

图2 英特尔至强处置惩罚器可为多样化的事情负载供给同等机能。

在根基性增强方面拥有:

·更高的每核机能:多达28个内核可为谋略、存储和收集应用等各类谋略密集型事情负载供给出色的机能和可扩展性。

·更高的内存带宽/容量:内存带宽和容量增添50%。具有六个内存通道(上一代产品是四个内存通道),支持内存密集型事情负载。

·扩展的I/O:48通道PCIe 3.0可供给高带宽和吞吐量,支持要求苛刻的I/O密集型事情负载。

·英特尔Ultra Path Interconnect(UPI):多达三个英特尔UPI通道可提升平平安台的可扩展性,支持其扩展至多达八路设置设置设备摆设摆设,比拟上一代产品可前进CPU间带宽以支持I/O密集型事情负载(借助英特尔Quick Path Interconnect)。英特尔UPI可在前进吞吐量和能效之间取得完美平衡。

·英特尔高档矢量扩展512(英特尔AVX-512):比拟上一代英特尔AVX2,英特尔AVX-512每个时钟周期的每秒浮点运算次数增添了一倍,可提升利用中要求最苛刻谋略义务的机能和吞吐量,如建模和模拟、数据阐发和机械进修、数据压缩、可视化和数字内容创建。

·营业持续性不打折:近乎零开销的加密有助于提升所有安然数据事务的机能。

在立异集成方面,首次平台集成提升了根基举措措施的机能并低落了其延迟:

·集成的英特尔Omni-Path Architecture(OPA)主机架构接口:端到端高带宽、低延迟的架构无需分离式主机架构接口卡,可优化高机能谋略集群的机能并简化其支配。集成在CPU封装中。

·集成的英特尔QuickAssistTechnology(QAT):基于芯片的硬件加速可赞助日益增长的压缩与加密事情负载前进效率,同时改良办事器、存储和收集根基举措措施的数据传输和保护。

·集成的英特尔Ethernet(带可扩展iWARP RDMA):供给多达四个10 Gbps高速以太网端口,支持高数据吞吐量和低延迟事情负载。适用于软件定义存储办理规划、NVM Express over Fabric办理规划和虚拟机迁移。集成在芯片组中。

在存储支持方面,存储立异可大年夜幅提升数据密集型事情负载的效率和机能:

·支持英特尔傲腾固态盘和英特尔3D NAND固态盘:实现行业领先的高吞吐量、低延迟、高办事质量和超高耐用性组合,突破数据造访瓶颈。

·借助英特尔VolumeManagementDevice(VMD)轻松支配下一代存储:支持从PCIe总线中对NVMe固态盘进行热插拔,无需关闭系统,同时标准化LED治理有助于更快速地识别固态盘状态。这种通用性有助于为NVMe固态盘供给企业靠得住性、可用性和可掩护性(RAS)特点,支持轻松支配下一代存储。

·英特尔IntelligentStorageAccelerationLibrary(ISA-L):优化存储操作(如加密),提升存储机能。英特尔AVX-512可将SHA算法的密码散列速率提升高达3.1倍;高达1.2倍的算法加速可为AES-128-GCM供给有力支持;英特尔AVX-512可将Reed Solomon纠删码机能提升高达2倍。

在弥补和可扩展性方面,英特尔供给了广泛的硬件和软件产品组合来弥补这款全新处置惩罚器:

·英特尔至强融核处置惩罚器是高度并行利用(如机械进修练习、模拟和可视化)抱负的根基性产品。

·英特尔FPGA具备高效的加速功能,支持将可编程硬件机动用于低延迟利用,如虚拟切换、收集办事、数据阐发和人工智能。

·各类面向通用和高度并行谋略的软件对象和资本库可赞助开拓职员针对英特尔架构优化利用。

增强的平台可托度

对付面临日益严格的数据安然与隐私检察的企业而言,数据和平台靠得住性与保护至关紧张。英特尔至强可扩展平台可赞助构建具备出色平台数据保护、弹性和正常运行光阴的高度靠得住的根基举措措施。

提升每个事情负载的数据保护和靠得住性:

·增强的英特尔靠得住运行技巧:全新的增强功能可供给卓越的靠得住性、可用性和可掩护性(RAS)及办事器正常运行光阴,能够赞助企业运行最关键的事情负载。硬件帮助功能(包括增强的MCA和规复与自适应多设备纠错)可赞助诊断以前严重的差错并从中规复。此外,它们还可赞助确保内存子系统的数据完备性。

·英特尔密钥保护技巧(KPT),带集成的英特尔QAT和英特尔平台可托技巧(PTT):供给覆盖余暇中、应用中、传输中场景的高效密钥和数据保护,实现硬件增强的平台营业持续性。

·具备一键式激活功能的英特尔可托履行技巧(TXT):增强平台营业持续性,同时支持简化和扩展英特尔TXT的支配。

跟着数据中间内的数据密集型事情负载日益增多,这一整套硬件增强型特点可改良数据级和平台级保护机制,赞助企业和云情况供给靠得住的办事。

动态高效的办事交付

增强型谋略、内存、收集和存储机能的交融,共同软件生态系统优化,使得英特尔至强可扩展平台适用于完全虚拟化的软件定义数据中间,可赞助其根据事情负载需求在本地、经由过程收集及在公有云中动态地自动设置设置设备摆设摆设资本。

面向敏捷数据中间的强大年夜对象和技巧:

·英特尔VT-x的新特点:基于模式的履行节制(MBE)虚拟化,支持治理法度榜样更靠得住地验证和履行核心级代码的完备性,在虚拟化情况中增添一层针对恶意软件进击的防护;光阴戳计数器扩展(TSC)虚拟化,支持虚拟机在根基频率不合的CPU之间迁移,以在混杂云情况中实施事情负载优化。

·英特尔Node Manager 4.0:赞助IT智能地治理和优化数据中间的电源、散热和谋略资本,实现最高效率,同时避免过热造成的高资源。

面向数据驱动型混杂云企业的强大年夜平台

企业盼望发掘激增数据流的代价,快速获取洞察,形成相关营业计划。企业的传统和新兴利用(包括猜测性阐发、机械进修和高机能谋略)必要全新水平的强大年夜谋略功能和大年夜规模分层数据存储卷。企业正在应用交融的整体措施构建今世化数据中间,以机动交付全新办事,低落当前根基举措措施资产的总体拥有资源,同时赞助以最无缝、最可扩展的要领过渡至自立管理的混杂数据中间。

然而,运行OLTP和Web根基举措措施等根基性营业事情负载的企业盼望经由过程机能更高的根基举措措施低落总体拥有资源。

面向未来的英特尔至强可扩展平台可适应数据驱动型混杂云期间的成长需求,能够为企业供给下一代企业级功能,同时可赞助改良日常运营,将运行时事情负载每秒处置惩罚的哀求数量增添多达58%。结合内存与I/O方面的技巧进步,这款多功能平台可改革谋略密集型和延迟敏感型利用的谋略机能。借助立异型英特尔数据中间级固态盘产品家族治理存储、高速缓存和内存的大年夜量数据卷,基于英特尔至强可扩展平台构建的平台能够满意数据和云期间的伟大年夜需求。

机能强劲的英特尔至强可扩展平台专为支配高效的虚拟化谋略、存储和收集根基举措措施而设计,供给可扩展封装选项组合以满意多样化的事情负载要求。

面向云优化的5G就绪型收集和下一代虚拟收集的下一代平台

即将到来的5G期间将催生全新的破费级和企业级办事生态系统和种别,以及支持无线和有线收集的媒体利用。这些数据富厚的立异型用例由全新的物联网(IoT)、视觉谋略和阐发而推动,将为通信办事供给商(CoSP)在未来创造更高收入供给伟大年夜机遇。

为欢迎5G期间的到来,重要的筹备事情便是从专用的固定功能根基举措措施迁移至新一代开放收集。带有收集功能虚拟化(NFV)的软件定义收集将赞助通信办事供给商和企业推出全新办事和提升运营效率。机动、颠末优化的行业标准办事器和虚拟化编排收集功能将赞助面向未来的根基举措措施高效、轻松地交付立异办事。

这些散播式通信收集可赞助日益增长和日益多样的收集事情负载(从收集核心到边缘)实现极高的可扩展性、敏捷性、可编程性和营业持续性。

英特尔至强可扩展平台为应用下一代平台构建云优化的虚拟化5G就绪型收集奠定了坚实根基。该平台的架构可轻松扩展和适应不合环境,从而满意新兴利用的需乞降支持关键事情负载的交融,如利用和办事、节制平面处置惩罚、高机能数据包处置惩罚和旌旗灯号处置惩罚。这款全新处置惩罚器构成了敏捷收集的根基,可赞助后者以出色的云经济性运行,实现高度自动化和快速相应,以及快速、安然地交付全新和增强的5G办事。

图3结合数据平面开拓套件(DPDK)和英特尔QAT,这款全新处置惩罚器可提升收集机能,赞助办事供给商支持更多流量以扩大年夜办事和收入,并为5G的到来做好筹备。

开源数据平面开拓套件(DPDK)支持在英特尔架构上优化通信运营。DPDK 展现了在处置惩罚器内核数量增添和机能提升时实现机能扩展的能力,Vector Packet Processing(VPP)IPSec等事情负载都可从机能提升中受益。此外,这些资本库供给了预优化机制,支持全新的处置惩罚器功能(如英特尔AVX-512及内存和I/O增强特点)增强数据包处置惩罚机能,并削减直接的开拓事情。

英特尔推出了英特尔Network Builders University等计划,以匆匆进5G期间的收集演进。经由过程这些计划供给的办理规划指示和培训,通信办事供给商能够增强实施收集转型计划的信心。

冲破性高机能谋略和高机能数据阐发立异

本日的科学发明有赖于立异算法、富厚的新数据源及谋略与存储进步的推动。借助激增的数据,高机能谋略集群可赞助运行赓续蜕变的高机能数据阐发(HPDA)事情负载,得到重大年夜发明和洞察,为企业和用户带来全新认知。机械进修、深度进修和人工智能将大年夜规模谋略功能和数据大水进行了交融,可推动新一代利用(如自动系统和自动驾驶汽车)的成长。

英特尔至强可扩展平台是人工智能的通用平台,可为推理和练习供给高吞吐量,比拟应用四年的系统可将推理吞吐量提升多达18倍、将练习吞吐量提升多达19倍。

高机能谋略不再是大年夜型科研机构的专用技巧。企业在慢慢实施更多的高机能谋略周期,举世一些最大年夜的高机能谋略集群支配在私营煤油和天然气公司中。个性化医药钻研需将高机能谋略用于特定领域的治疗计划。全新的高机能谋略集群将在非传统利用中采纳立异型交融架构,将模拟、人工智能、可视化和阐发整合在一台超级谋略机中。

图4 英特尔至强可扩展平台可提升13种常见高机能谋略事情负载的机能。

从最小的集群到最大年夜的超级谋略机,高机能谋略平台必要在谋略、内存、存储和收集之间维持适当平衡。英特尔至强可扩展平台旨在借助大年夜规模的扩展能力(数万个内核)供给和实现这种平衡。从改进的内核数量和网格架构到全新集成的技巧及对付英特尔傲腾内存和存储设备的支持,英特尔至强可扩展平台可赞助实现高机能谋略的最终目标,即最大年夜限度地前进谋略、内存、存储和收集机能,同时可在资本订交时避免瓶颈。

端到端高机能架构英特尔Omni-Path Architecture集成至英特尔至强可扩展平台可提升散播式并行谋略集群的机能和扩展性。近线性扩展至多达32个节点的功能支持构建不受互连技巧限定的大年夜型高机能谋略办理规划。比拟上一代英特尔至强处置惩罚器,英特尔至强可扩展平台可将科研与金融办事领域的13种常见高机能谋略事情负载的总体机能提升1.63倍。英特尔至强可扩展平台和英特尔Omni-Path Architecture可为许多半据中间的高度并行事情负载供给全新的发明功能和更快的办理规划。

在其他的高机能谋略、HPDA 和人工智能技巧方面:

·具有集成众核(MIC)架构的可启动英特尔至强融核处置惩罚器7200系列是高度并行事情负载(如机械进修练习、模拟和可视化)抱负的根基性产品。

·各类高效软件对象、优化的资本库、根基性构建模块及机动的通用和高度并行谋略框架可赞助简化事情流,支持开拓职员创建可最大年夜限度地将人工智能功能用于高机能谋略等领域的代码。

·人工智能领域的Neon、Caffe、Theano、Torch和TensorFlow等主流深度进修框架的优化可为数据科学家供给更高代价和机能。

·英特尔Parallel Studio XE 2017包括各类机能资本库,如可加速人工智能领域深度进修框架、面向深度神经收集(MKL-DNN)的英特尔数学核心函数库,以及可加速大年夜数据阐发的英特尔Data Analytics Acceleration Library(DAAL)。

针对高机能谋略优化的资本,为继承经由过程高机能谋略将发明技巧推进到百万兆级期间,英特尔今世代码开拓者计划为开拓职员和数据科学家供给了可轻松造访的在线和面对面代码今世化技巧课程,涵盖矢量化、内存和数据结构、多线程和多节点编程等技巧。

责任编辑:焦旭

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