边缘计算需要越来越强大的数据处理能力和分析能力。随着 5G 网络等新技术的崛起,终端的数量以及生成、消费的数据量正以指数级别增长,依赖于云端的数据中心进行数据的处理和分析可能会具有较大的延迟,并占用大量的带宽,消费终端们需要极为靠近它们的数据处理能力,并且还要兼顾成本、空间和能耗。

 

 

全新推出的英特尔®至强®D-2100 处理器可以完美符合这个要求,它提供了强大的性能,并在成本、空间、功耗上取得了极致的平衡。

 

英特尔®至强®D-2100 处理器:强大的计算和 IO 能力

在数据中心端,英特尔至强可扩展处理器提供了最顶级的处理能力、扩展性,不过,其体积、功耗都相应偏大,原因就在于它并非专为边缘计算环境设计。全新英特尔®至强®D-2100 处理器可以把英特尔至强可扩展处理器架构的能力封装进一个紧凑、高密度和低功耗的系统芯片(SoC)封装中,为边缘计算带来顶级的性能。另外,英特尔®至强®D-2100 处理器也具有英特尔至强可扩展处理器数据中心级别的可靠性、可用性和可服务性(RAS),包括纠错码(ECC)支持和平台级错误管理及容忍特性的支持。

 

 

英特尔®至强®D-2100 处理器采用了与英特尔至强可扩展处理器一致的 Skylake 处理器微架构,基于强大的 Skylake 核心,通过更强大的分支预测、增强的调度器、执行单元,更强的 Load/Store 缓冲和预取能力,与上一代 Broadwell 核心相比,可以具有超过 10%的 IPC(Instruction Per Cycle,每周期指令数)提升。

 

与数据中心的 Skylake-SP 处理器架构一样,至强®D-2100 处理器也支持 AVX-512 指令集,并支持 FMA(融乘加)特征,可以提供强大的浮点运算能力,只是为了降低功耗,以及适应不需要极致高性能计算的边缘环境,至强®D-2100 处理器没有配置高端 Skylake-SP 处理器才具有的第二个 FMA 单元。

 

 

同样地,与数据中心的 Skylake-SP 处理器架构一样,至强®D-2100 处理器也基于 Intel Mesh Architecture,与 Intel 之前的 Ring 环形总线相比,可以提供更为强大的内部互联带宽,给最终应用带来更低的延迟。

 

Broadwell(左)的环形总线与 Skylake(右)的网格总线对比

 

英特尔®至强®D-2100 最多可以提供 18 个核心、36 个线程

 

除了的处理器计算核心之外,英特尔®至强®D-2100 处理器还集成了 Skylake-SP 平台的强大 IO 能力,包括多达 32 信道的直连 CPU 的 PCI Express 3.0 支持,以及弹性的 HSIO(高速 IO)支持,并可以额外支持最多 20 个高速信道,可以有选择地配置为最多 20 信道的 PCI Express 3.0、最多 14 信道 SATA 3.0 接口、最多 4 信道的 USB 3.0 接口。特别地,英特尔®至强®D-2100 的 PCI Express 总线还可以支持 Intel 的 Crystal Beech DMA 引擎,可以加速 IO 设备的数据传输速率,并降低 CPU 消耗。

 

 

英特尔®至强®D-2100 处理器的强大 IO 能力继承自 Skylake-SP 平台的 Lewisburg PCH 芯片,集成了两个独特的组件:Intel QuickAssist Technology 加速器,以及支持 iWARP RDMA 的集成 Intel 以太网卡。

 

Intel QAT:根植核心的安全能力

安全,是产品必不可少的属性。除了计算核心内置的 AES-NI 加解密加速指令集之外,英特尔®至强®D-2100 处理器中还集成了 Intel QuickAssist Technology 加速器,并且已经是第二代产品,可为越来越多的密码学、加密和解密工作负载提供硬件加速能力,最高可达 100 Gbps。QAT 加速器在为服务器、存储和网络基础设施提供更高安全性的同时,还能提供压缩解压缩加速能力,从而进一步提升其存储方面的能力。

 

 

iWARP RDMA:高带宽低延迟网络互联

网络通信最核心的属性就是带宽和延迟,Intel 从第一代 Xeon D 开始就通过集成的 4x10Gb 的以太网控制器提供了充足的带宽,从至强®D-2100 处理器开始,Intel 开始提供 iWARP RDMA 能力,可以提供非常低的网络延迟。

 

 

RDMA(Remote Direct Memory Access,远程直接内存访问)可以允许不同节点的应用程序进行直接的沟通,通过端到端内存数据的直接访问,极大地降低了通信延迟,实际应用的带宽可以得到直接的提升。

 

 

RDMA 通过操作系统内核 / 网络堆栈直接旁路,以及消除内核 / 用户之间切换所需要的数据复制,来达到降低延迟和降低 CPU、内存带宽占用率的效果。

 

与其它形式的 RDMA 相比,英特尔®至强®D-2100 支持的 iWARP(Internet Wide Area RDMA Protocol) RDMA 不依赖于特殊的外部设备和网络,也不需要特别的设置,从而极大地降低了配置和操作成本。

 

通过集成强大的 Intel Skylake 计算核心、IO 能力,以及独特的 Intel QAT 加速器和 iWARP RDMA 以太网控制器,英特尔®至强®D-2100 提供了数据中心级别的能力:强大的性能,以及极高的可靠性。同时,英特尔®至强®D-2100 的热设计功耗维持在 110W 以下,而这一切都在紧凑的单个芯片内实现,英特尔®至强®D-2100 处理器可以完美符合边缘计算的需求,在性能、成本、空间、功耗上取得了极致的平衡。

 

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附:英特尔®至强®D-2100 处理器规格