以數(shù)據(jù)為中心英特爾企業(yè)級(jí)新品打出“組合拳”

張平

如果說面向玩家的產(chǎn)品代表了技術(shù)應(yīng)用在速度和功能的一面，那么企業(yè)級(jí)產(chǎn)品就代表了技術(shù)應(yīng)用在專業(yè)領(lǐng)域和特殊要求的另一面。一般來說，企業(yè)級(jí)產(chǎn)品由于需求特性和市場(chǎng)對(duì)象的特殊性，和普通玩家級(jí)產(chǎn)品存在很大差異，因此各個(gè)廠商都將其和玩家產(chǎn)品分開，形成完全不同但技術(shù)相互滲透的兩個(gè)產(chǎn)品大類。不久之前，英特爾召開了旗下企業(yè)級(jí)產(chǎn)品的新品峰會(huì)，推出了大量有特色的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品雖然和普通玩家相距甚遠(yuǎn)，但是其技術(shù)特性和產(chǎn)品設(shè)定卻有一定的獨(dú)特性。今天我們就一起來拓展視野，了解一下這些新品的技術(shù)和特性。

2019年4月2日，英特爾召開了企業(yè)級(jí)產(chǎn)品峰會(huì)。在這次會(huì)議上，英特爾公布了一些新品和未來—段時(shí)間產(chǎn)品發(fā)展的路線圖，將產(chǎn)品重點(diǎn)瞄準(zhǔn)了處理器、加速器、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和邊緣計(jì)算等行業(yè)。本文將帶來英特爾峰會(huì)上的一系列新品介紹。

Cascade Lake：英特爾面向企業(yè)級(jí)計(jì)算和服務(wù)器市場(chǎng)的新處理器

Cascade Lake是英特爾新發(fā)布的第二代可擴(kuò)展Xeon至強(qiáng)服務(wù)器處理器的產(chǎn)品代號(hào)，在產(chǎn)品發(fā)布后，包括戴爾、惠普、聯(lián)想、超微、QCT等OEM廠商都宣布即將使用第二代Xeon打造全新的系統(tǒng)。

從架構(gòu)上來看，英特爾新一代Cascade Lake并沒有什么改動(dòng)，整體架構(gòu)依舊基于14nm的Skylake-SP架構(gòu)，但是在功能特性上，英特爾做出了大量的調(diào)整，以應(yīng)對(duì)司能到來的AMD7nm zen 2架構(gòu)相關(guān)服務(wù)器產(chǎn)品的挑戰(zhàn)。另外，在有關(guān)安全性、擴(kuò)展能力方面，Cascade Lake做出了很多改進(jìn)。包括之前爆發(fā)的高危級(jí)別漏洞Spectre和Meltdown的修復(fù)、內(nèi)存大幅度提升擴(kuò)展能力至最高1.5TB、支持做騰系列產(chǎn)品、支持更強(qiáng)大的矢量計(jì)算、支持更高的頻率等。另外英特爾還特別提到了新的至強(qiáng)處理器內(nèi)置了英特爾DLBoost機(jī)器學(xué)習(xí)加速，推理性能提升了1.4倍，并且有OpenVINO優(yōu)化。在下一頁的表格中簡(jiǎn)要展示了兩代處理器的差異。

從產(chǎn)品角度來看，新一代產(chǎn)品包含鉑金、金牌、銀牌和銅牌四大類，總計(jì)59款型號(hào)。除了鉑金9200系列外，其他產(chǎn)品都可以看做上代產(chǎn)品的升級(jí)版。上代的旗艦系列是鉑金8180，28核心56線程，主頻2.5GHz～3.8GHz，支持6通道DDR4-2666內(nèi)存，最大容量768G B，TDP 205W，價(jià)格達(dá)到了一萬美元。相比之下，新一代旗艦產(chǎn)品鉑金9282核心數(shù)量翻倍至56核心，112線程，主頻進(jìn)一步提高至2.6-3.8GHz，三級(jí)緩存高達(dá)77MB，支持12通道DDR4-2933、最大1.5TB內(nèi)存，熱設(shè)計(jì)功耗高達(dá)400W。

需要注意的是，由于英特爾并沒有在核心架構(gòu)、工藝上作出改進(jìn)，因此新的Cascade Lake的核心數(shù)量翻倍來自于英特爾在一個(gè)CPU基板上封裝了28個(gè)28核心的處理器，也就是傳說中的“膠水”方式。因此，這兩個(gè)核心分別擁有自己獨(dú)立的內(nèi)存控制器、PCI-E總線控制器等，在某種意義上可以看做英特爾利用一個(gè)插槽實(shí)現(xiàn)了“雙路”系統(tǒng)，核心之間的數(shù)據(jù)傳輸通過4路uPI總線完成，速度是10.4GTs。英特爾這樣做的原因，極有可能是考慮到AMD的zen 2架構(gòu)即將迎來64核心的處理器產(chǎn)品，如果自家旗下只有最多28核心的處理器的話，顯而易見將會(huì)被AMD占盡優(yōu)勢(shì)，因此在Cascade Lake上采用的雙芯片封裝的方式實(shí)現(xiàn)更多核心也屬于無奈之舉。這個(gè)系列被英特爾稱為Xeon鉑金9200AP，其核心數(shù)量為56-32個(gè)，功耗從400W-250W不等。新的鉑金9200AP系列不再采用LGA獨(dú)立封裝，而是改成了BGA封裝，只供應(yīng)OEM廠商。這可能是考慮到其功耗和散熱控制的問題，OEM廠商采用對(duì)應(yīng)的整套方案會(huì)在穩(wěn)定性和耐久性上更勝一籌。

除了最高端的鉑金9200AP系列外，新的Cascade Lake至強(qiáng)還包括鉑金8200、金牌6200/5200、銀牌4200、銅牌3200等系列，這些產(chǎn)品最多只有28個(gè)核心，和上代產(chǎn)品規(guī)格近似，在頻率和功耗、擴(kuò)展性能上有一定升級(jí)。限于篇幅，本文不再贅述。

最后還有一些特殊的規(guī)格標(biāo)記需要提及。在新一代產(chǎn)品中，由于支持了傲騰內(nèi)存，因此英特爾加入了一些特別的字符用于區(qū)別不同型號(hào)的處理器。目前已知的包括：M代表中等傲騰內(nèi)存支持，也就是最大2.0TB;L表示支持最大4.5TB做騰內(nèi)存;N表示網(wǎng)絡(luò)或者NFV專業(yè)化;V表示優(yōu)化虛擬機(jī)應(yīng)用;T表示在功耗和熱量上有所優(yōu)化;s表示搜索速度優(yōu)化;最特殊的是Y，表示具有額外的電源監(jiān)控工具，以及允許將應(yīng)用程序固定在某些核心之心，這些核心可能在頻率方面會(huì)更有優(yōu)勢(shì)等，此外還可能擁有三種不同的OEM制定的基本和Tubr0頻率設(shè)置等。

除了處理器之外，英特爾在做騰相關(guān)產(chǎn)品上也有進(jìn)一步的說明。目前做騰系列產(chǎn)品有兩種不同的類型，一種是用于存儲(chǔ)市場(chǎng)的傲騰存儲(chǔ)設(shè)備，被稱作Optane Storage;另一種被稱作Optane DIMM，也就是做騰采用內(nèi)存設(shè)備規(guī)格的產(chǎn)品。目前英特爾的重點(diǎn)放在了內(nèi)存模塊外形的做騰產(chǎn)品中，這類做騰產(chǎn)品采用的是DDR4-T標(biāo)準(zhǔn)，專注于企業(yè)級(jí)市場(chǎng)。

做騰DIMM名為Optane DCPersi stent Memory，本文簡(jiǎn)稱傲騰DCPMM，這款產(chǎn)品采用了DDR4內(nèi)存的外形設(shè)計(jì)，可以與Cascade Lake處理器搭配使用，其最主要的特性就是極高的存儲(chǔ)密度，能夠在單個(gè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)大容量?jī)?nèi)存，雙插槽平臺(tái)可以高達(dá)6TB。做騰DCPMM的速度比普通的DDR4 DRAM內(nèi)存稍慢，但是其極高的存儲(chǔ)密度抵消了其速度的不利影響。英特爾目前給出了三種不同大小的做騰DCPMM，其容量分別為128GB、256GB和512GB。從使用中來看，做騰并不會(huì)徹底取代DDR4內(nèi)存，因?yàn)橄到y(tǒng)中至少需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)DDR4模塊才能夠正常工作，但是這意味著客戶可以使用128GB的DDR4內(nèi)存搭配512GB的做騰DCPMM配對(duì)，實(shí)現(xiàn)總計(jì)768GB的內(nèi)存容量，這要比傳統(tǒng)的256GB DDR4內(nèi)存搭配NVMe的存儲(chǔ)要好太多了。

在工作方式上，做騰DCPMM有兩種模式，—種被稱為Memory Mode，另一種是APP Driect。

Memeory Mode是指將做騰DCPMM看做DRAM，以內(nèi)存方式運(yùn)行。在這種情況下，系統(tǒng)將向做騰DCPMM給出大量的DRAM分配，使用做騰DCPMM作為主存儲(chǔ)器，DDR4作為緩;中器。如果緩沖區(qū)數(shù)據(jù)包含直接需要的數(shù)據(jù)，那么將啟用標(biāo)準(zhǔn)的DRAM快速度/寫功能，而如果數(shù)據(jù)在做騰中則會(huì)相對(duì)慢一些。值得注意的是在這種模式下，數(shù)據(jù)是易失性的，由于DRAM緩沖的存在，數(shù)據(jù)斷電即消失。

在APP Driect模式中，應(yīng)用程序可以直接連接到內(nèi)存部分，選擇直接載入（Driect load）或者內(nèi)存存儲(chǔ)（StoreMemory）模式，根據(jù)需要判斷哪些數(shù)據(jù)適合在DRAM上存放，哪些適合在做騰DCPMM中。一般來說，對(duì)延遲敏感且不需要長時(shí)間存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以交由DRAM負(fù)責(zé)，另外大部分?jǐn)?shù)據(jù)則交給做騰DCPMM，包括內(nèi)存數(shù)據(jù)庫、內(nèi)存分析框架等都適合APP Driect。在這種模式下，數(shù)據(jù)是非易失性存放的，即使斷電也不會(huì)影響到數(shù)據(jù)的安全性，可以快速重啟系統(tǒng)，充分使用了做騰DCPMM的非易失性特性。這種模式需要軟件和操作系統(tǒng)的充分配合，目前已經(jīng)有很多軟件廠商宣布針對(duì)做騰進(jìn)行優(yōu)化。

性能方面，人們對(duì)做騰DCPMM的質(zhì)疑在于其是否有足夠短的讀，寫周期來充當(dāng)DRAM，因?yàn)橥瑯拥募夹g(shù)也被用于相關(guān)存儲(chǔ)設(shè)備。英特爾保證每個(gè)做騰DCPMM模塊將至少使用3年，即使在整個(gè)使用周期中以最高密度的方式進(jìn)行讀寫。從性能方面來看，傲騰DCPMM在最差的情況下，也就是大規(guī)模隨機(jī)數(shù)據(jù)讀取的請(qǐng)求來臨時(shí)，延遲大約在數(shù)百納秒左右，相比內(nèi)存的100ns左右還是差了不少，但是相對(duì)NAN D的幾十到幾百微秒級(jí)別而言，還是有百倍以上的優(yōu)勢(shì)。

目前英特爾傲騰DCPMM的售價(jià)尚未正式公布，官方說法是不同大小的模塊沒有特定的官方推薦價(jià)格，價(jià)格可能取決于用戶最終購買多少產(chǎn)品以及如何和英特爾一起進(jìn)行優(yōu)化配置。目前已經(jīng)有一些廠商宣布將采用做騰DCPMM配置系統(tǒng)。尤其是在英特爾宣布了第二代xeon可擴(kuò)展處理器支持做騰DCPMM之后，很多廠商對(duì)此頗為有意。值得注意的是，并非所有的第二代xeon可擴(kuò)展處理器都能夠支持傲騰DCPMM，根據(jù)英特爾資料，只有Xeon Platinum 8200系列、XeonGold 6200系列、Xeon Gold 5200系列和Xeon Silver 4215支持傲騰DCPMM，頂級(jí)的Xeon Platinum 9200系列反而不支持，令人疑惑。

FPGA、網(wǎng)絡(luò)控制器和邊緣計(jì)算：英特爾全面開花

處理器和傲騰相關(guān)產(chǎn)品外，英特爾在發(fā)布會(huì)上還展示了全新的FPGA產(chǎn)品、新的100GbE網(wǎng)絡(luò)控制器和邊緣計(jì)算器等產(chǎn)品。

FPGA市場(chǎng)目前發(fā)展速度也非常迅速。英特爾在2015年收購了FPGA的第一大企業(yè)Altera，希望后者的FPGA產(chǎn)品能夠和英特爾的處理器形成協(xié)同加速效應(yīng)。在4年后，首款完全在英特爾旗下開發(fā)并且使用英特爾工藝制造的FPGA產(chǎn)品終于發(fā)布，這就是Agilex FPGA。Agilex FPGA主要是用于加速和實(shí)現(xiàn)配置方案的組合，不僅包括核心門陣列，還包括通過英特爾嵌入式多芯片互聯(lián)橋接技術(shù)實(shí)現(xiàn)額外的芯片組擴(kuò)展等。這些可以用于和FPGA配置橋接的芯片可以是定制的IP、PCIe 5.0、HBM、112G收發(fā)器等不同的設(shè)備，甚至還可以搭配英特爾新的Compute eXpress Link緩存一致性架構(gòu)。英特爾還在推廣其高達(dá)40TFLOPS的DSP性能，并正在推廣混合精密機(jī)器學(xué)習(xí)相關(guān)的應(yīng)用，并對(duì)bfloatl6、INT2到INT8提供強(qiáng)化支持。這款產(chǎn)品的首批1Onm工藝下的樣品將在第三季度上市，配合客戶進(jìn)行驗(yàn)證工作。

在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備方面，英特爾也有自己的獨(dú)到之處，幾年前英特爾就推出了初代100GbE的網(wǎng)卡，被稱為Omnipath?，F(xiàn)在英特爾又推出了第二代100GbE網(wǎng)卡，產(chǎn)品名稱為ColumbiabUle，被劃分為英特爾800系列網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。新的產(chǎn)品加入了一些新的技術(shù)，包括用于進(jìn)行硬件加速優(yōu)先級(jí)相關(guān)功能的ADQ應(yīng)用程序設(shè)計(jì)隊(duì)列、可在數(shù)據(jù)包發(fā)送中實(shí)現(xiàn)編程的DDP動(dòng)態(tài)設(shè)備個(gè)性化等。第二代100GbE網(wǎng)卡將在也將在第三季度上市。

邊緣計(jì)算則是近年來興起的新產(chǎn)業(yè)。所謂邊緣，是相對(duì)于云端這種遠(yuǎn)端計(jì)算而言的，邊緣計(jì)算要么在數(shù)據(jù)的收集端，要么在數(shù)據(jù)的應(yīng)用端，提供就近的計(jì)算服務(wù)。英特爾專注于邊緣計(jì)算的產(chǎn)品是xeon D系列，這個(gè)處理器涵蓋了加速網(wǎng)絡(luò)、加密計(jì)算的高效計(jì)算（xeon D-1500）以及加速網(wǎng)絡(luò)和加密的高吞吐計(jì)算（xeon D-2100）兩種業(yè)態(tài)。前者架構(gòu)是Broadwell，后者是Skylake。英特爾新款的Xeon D-1600是D-1500的后續(xù)產(chǎn)品，真正的單芯片方案，雖然工藝和D-1500相同（14nm工藝），但是依靠架構(gòu)和特性改進(jìn)，還是帶來了新的頻率提升和功能加強(qiáng)，應(yīng)該能夠得到不少用戶的青睞。

總的來看，英特爾面向企業(yè)級(jí)的新品重點(diǎn)還是處理器和傲騰存儲(chǔ)設(shè)備，畢竟這兩款產(chǎn)品是英特爾多年以來的立身之本，新的處理器規(guī)模、特性和性能相比上代產(chǎn)品都更為出色，搭配做騰DCPMM使用則堪稱如虎添翼，尤其是傲騰DCPMM還提供了兩種獨(dú)特的工作模式。其他的產(chǎn)品包括FPGA、100GbE網(wǎng)卡和邊緣計(jì)算等產(chǎn)品也頗有新意，但是這類產(chǎn)品和普通用戶距離過遠(yuǎn)，其競(jìng)爭(zhēng)和新品發(fā)布速度也沒有那么快，因此整體曝光度就顯得小了很多。從整個(gè)市場(chǎng)來看，2019年有可能是英特爾近年來面臨最慘烈競(jìng)爭(zhēng)的—年，尤其是AMD在企業(yè)級(jí)產(chǎn)品上的發(fā)力，將會(huì)給英特爾帶來巨大的壓力。因此英特爾的本次發(fā)布，頗有搶先出招，觀望市場(chǎng)的態(tài)勢(shì)，希望在接下來的競(jìng)爭(zhēng)中，會(huì)有更精彩、更吸引人的新品出現(xiàn)。