O estímulo contínuo para processar cargas de trabalho mais próximo do ponto de origem dos dados cria demandas para computação na borda. Oferecer desempenho e segurança atendendo às restrições de energia e espaço é fundamental para aproveitar ao máximo os modelos de uso na borda da rede para benefícios como baixa latência e custos reduzidos de largura de banda para backhaul. Arquiteturas de sistemas avançados que são otimizados para computação de borda e outros ambientes distribuídos estão permitindo o deslocamento de recursos do data center para o exterior, para implementações e casos de uso como:
- Redes, incluindo gateways e roteadores, equipamentos de segurança e armazenamento
- Topologias de 5G, incluindo arquiteturas C-RAN e D-RAN
- Segurança, incluindo SASE (Secure Access Service Edge, Borda de Serviços de Acesso Seguro)
- IoT, incluindo operações inteligentes
A era da implantação de dispositivos de função fixa para preencher essas funções já é passado. Os sistemas de uso geral, de padrões abertos baseados na arquitetura da Intel oferecem uma base flexível e econômica para a borda de próxima geração, incluindo inteligência artificial (IA) em dispositivos e equipamentos na borda.
Apresentando os processadores Intel® Xeon® D-2700 e D-1700
Os processadores Intel® Xeon® D-2700 e D-1700 são projetados para fornecer computação densa na borda que equilibra alta taxa computacional com baixa potência de design térmico (TDP). Alto desempenho por núcleo, recursos avançados de segurança e aceleração de hardware integrados para criptografia, IA e compressão são compatíveis com os exigentes requisitos de cargas de trabalho dentro de uma plataforma otimizada em termos de densidade. O projeto altamente integrado é apresentado como um sistema em chip (SoC) baseado em uma matriz de grade de bola (BGA) para facilidade de
design e eficiência energética.
O projeto altamente integrado é perfeitamente adequado ao desenvolvimento de soluções compactas para implantações destinadas a ambientes internos, externos e reforçados, complementado por uma nova gama ampliada de temperaturas de operação. O SoC também é totalmente compatível com software e APIs das gerações anteriores de processadores Intel® Xeon®, bem como com outras arquiteturas e soluções da Intel. A facilidade resultante do projeto, desenvolvimento e integração a soluções da Intel existentes possibilita um baixo custo total de propriedade e um tempo de comercialização rápido para ofertas de produtos atualizados.
Desempenho da computação
As soluções se beneficiam de uma gama de tecnologias de hardware incorporadas aos processadores Intel® Xeon® D-2700 e D-1700 para acelerar as cargas de trabalho, incluindo:
- O Intel® Deep Learning Boost (Intel® DL Boost) acelera as cargas de trabalho de IA eliminando uma precisão desnecessária em cálculos para que sejam concluídos mais rapidamente.
- As Intel® Advanced Encryption Standard New Instructions (Intel® AES-NI) aceleram partes com uso intensivo de recursos do algoritmo de criptografia AES no hardware.
- As Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512) impulsionam o desempenho para requisitos exigentes, como cargas de trabalho de IA e 5G com operações de vetor ultra largas de 512 bits que trabalham em mais dados por ciclo de clock do que as tecnologias anteriores.
- A Intel® QuickAssist Technology (Intel® QAT) com suporte IPSec em linha acelera a criptografia e a compactação; a plataforma é capaz de impulsionar até 100 Gbps de criptografia e 70 Gbps de compactação. A capacidade de criptografia também inclui IPSec em linha, o que permite aos clientes liberar preciosos núcleos de computação para outras aplicações.
Inovações de segurança baseadas em hardware
Além da aceleração criptográfica da Intel® AES-NI e Intel® QAT, os processadores Intel® Xeon® D-2700 e D-1700 fornecem aos fabricantes de soluções recursos de segurança de ponta incorporados ao hardware que incluem:
- As (Intel® Software Guard Extensions (Intel® SGX) protegem os dados em uso criando áreas privadas e isoladas de memória chamadas enclaves de execução segura onde dados não criptografados podem ser operados, além do alcance do software e dos usuários, independentemente dos seus níveis de privilégios.
- A Criptografia de memória suporta o software existente sem modificação enquanto protege criptograficamente a memória contra ataques ao hardware usando o padrão de criptografia NIST AES XTS com chaves geradas por hardware de um gerador de número aleatório reforçado implementado no silício.
Conectividade Ethernet integrada avançada
A Ethernet integrada oferece até 100 Gbps de taxa de transferência com opções de conectividade que oferecem links de 1 GbE a 100 GbE. Para redes de armazenamento, a plataforma SoC fornece Acesso Remoto Direto à Memória (RDMA) para transferências de memória entre sistemas que contornam o sistema operacional, aumentando a produtividade e reduzindo a sobrecarga e latência do processador. As capacidades de RDMA incluem suporte tanto para o Protocolo RDMA de Área Ampla da Internet (iWARP) quanto para o RoCEv2 (RDMA sobre Ethernet Aprimorada Convergida). Essa flexibilidade de protocolos de transporte suporta as topologias preferidas para arquitetos de armazenamento.
O NIC integrado suporta a Personalização Dinâmica de Dispositivos (DDP) para fornecer múltiplos perfis que especificam otimizações e parâmetros de manuseio de pacotes para tipos de tráfego específicos, para aumentar a produtividade e a priorização do tráfego. Filas de Dispositivos de Aplicação (ADQ) permitem que aplicações específicas reservem qualquer número de filas de hardware Ethernet dedicado, ajudando a garantir um desempenho previsível.
A funcionalidade Ethernet integrada também inclui um componente de Processador de Pacotes Avançado chamado Complexo de Aceleração de Rede (Network Acceleration Complex — NAC). O NAC é o próximo passo na evolução do processamento de pacotes e aceleração de comutação; ele integra:
- Interface de rede com agendador avançado que fornece até 100 Gbps de rendimento no host
- Comutador e processador de pacotes flexível aceleram o processamento de pacotes em linha
- Conexões flexíveis, com até oito portas a 25, 10, ou 1 Gbps
Flexibilidade da implementação: uma arquitetura, duas opções de pacotes
Para ampliar a gama de modelos de uso, o SoC Intel® Xeon® está disponível em dois pacotes distintos: o processador Intel® Xeon® D-2700 com alto número de núcleos, otimizado para desempenho, e o processador Intel® Xeon® D-1700, otimizado para custo e consumo de energia. As duas opções oferecem flexibilidade na implantação de computação e redes de alta densidade para vários modelos de uso.
Pacote avançado (alto número de núcleos): processadores Intel® Xeon® D-2700
Com 4 a 20 núcleos, o pacote SoC avançado baseado no processador Intel® Xeon® D-2700 é adequado para cargas de trabalho exigentes, como lidar com alta taxa de transferência de plano de dados. Ele opera com TDP mais alta que o processador Intel® Xeon® D-1700 e apresenta maior desempenho e capacidade de memória, mais pistas PCI Express, criptografia com maior largura de banda e compressão por meio do acelerador Intel® QAT. Além disso, os processadores Intel® Xeon® D-2700 têm suporte para NAC com IPSec em linha.
Pacote padrão (baixo nýmero de núcleos): processadores Intel® Xeon® D-1700
Com 2 a 10 núcleos, dependendo da SKU específica, o pacote SoC padrão baseado no processador Intel® Xeon® D-1700 é geralmente empregado para funções de plano de controle, bem como para utilizações de menor taxa de transferência, tais como equipamentos nas instalações do cliente.
Caminho de atualização dos processadores Intel® Xeon® D anteriores
Os processadores Intel® Xeon® D-2700 são os sucessores dos processadores Intel® Xeon® D-2100, enquanto os processadores Intel® Xeon® D-1700 substituem os processadores Intel® Xeon® D-1500 e D-1600. Em todos os casos, as atualizações fornecem melhorias significativas, equilibradas e econômicas em computação, memória e E/S.
Benefícios em cargas de trabalho na borda
Para computação de borda, os processadores Intel® Xeon® D-2700 e D-1700 são mais econômicos, escaláveis e seguros do que seus antecessores.
Melhorias de desempenho de geração em geração1
Maior sinalização e maior produtividade do plano do usuário viabilizada por uma microarquitetura avançada
Vantagem do Kit de desenvolvimento de plano de dados (DPDK) das novas instruções Intel® AVX-512 e aceleradores integrados
Redes de alta taxa de transferência integradas com Conectividade segura avançada
- Até oito portas Ethernet com recursos de processamento de pacotes de até 100 Gbps com IPSec em linha
- Suporte garantido para requisitos de taxa de linha enquanto agrega mais valor por meio de serviços e recursos adicionais
Reduza o custo total de propriedade
- Maior largura de banda de E/S fornecida por PCIe 4.0 (16 GT/s) com até 32 vias
- Aumento da carga de trabalho do assinante por nó, para implantação econômica de serviços avançados
Aceleradores criptográficos e de IA integrados
- A Intel® QAT aprimorada oferece melhor aceleração em comparação com a geração anterior
- Novas instruções para IA aceleram cargas de trabalho de IA/aprendizado profundo
Escalabilidade até 20 núcleos
- Arquitetura padrão única para o portfólio de produtos NFV, incluindo processadores escaláveis Intel® Xeon®
- Redução do investimento total da plataforma com consolidação da carga de trabalho da aplicação, controle e plano de dados, com compatibilidade reversa do software
Recursos avançados para implantações na borda
O alcance e a importância cada vez maiores das utilizações colocam demandas crescentes sobre os recursos computacionais provisionados na borda para desempenho, capacidade de gerenciamento e proteção de dados. Os processadores Intel® Xeon® D oferecem novas tecnologias baseadas em hardware que aceleram as cargas de trabalho, simplificam a manutenção e aumentam a segurança.
| Nova tecnologia | Benefício | |
|---|---|---|
| Aceleração de núcleos | Instruções de manipulação de bytes do vetor (VBMI) | Compressão/descompressão da aceleração no núcleo para cargas de trabalho de banco de dados em memória |
| Instrução VPMADD52 | Geração de criptografia de chave pública — aceleração do web server front end de SSL | |
| Novas extensões SHA | Aceleração de hashing, SSL, TLS, IPsec, dedup, blockchain | |
| AES do vetor | Aceleração de cargas de trabalho de banco de dados | |
| Ajuste e gerenciamento de desempenho | Intel® Resource Director Technology (Intel® RDT) | Monitoramento e controle de memória e uso de Cache de último nível |
| Flexibilidade de todos os núcleos turbo2 e frequência de base priorizada3 | Frequências mais altas para um subconjunto de núcleos enquanto todos os núcleos estão ativos para gerenciar o desempenho no nível de aplicativo | |
| Intel® Speed Select4 | Maior frequência de base com menor número de núcleos para SKUs dinâmicas | |
| Aterramento de bloco interno | Subsegmento de SKUs de potência otimizada | |
| Melhorias de virtualização | Melhoria do desempenho de cargas de trabalho NFV | |
| Atualização assíncrona de DRAM (ADR) | ADR com backup de bateria aprimorado diminui significativamente os requisitos de tamanho da bateria | |
| Segurança | Intel® SGX-Trusted Environment Mode (Intel® SGX-TEM) | Proteção de dados de granularidade fina por meio do isolamento da aplicação na memória |
| Intel® Total Memory Encryption — Multi-Tenant (Intel® TME-MT) | Isolamento de contêineres de VM para plataformas multilocatários | |
| Intel® Platform Firmware Resilience (Intel® PFR) | Proteja, detecte e corrija ameaças à segurança em trânsito, inicialização e tempo de execução | |
| Novos algoritmos Intel® QAT da 3ª Geração | SHA3, SM3, SM4, ChachaPoly adicionados para acelerar cargas de trabalho IPsec, TLS, e DTLS. | |
| Inteligência artificial (IA) | Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512) | Acelera o desempenho de cargas de trabalho de computação intensiva, incluindo IA/aprendizado profundo, simulações científicas e análise financeira |
| Instruções de rede neural vetorial (VNNI) | Proporciona significativa aceleração de aprendizado profundo e economia de energia por meio do uso de um único conjunto de instruções vetoriais | |
Especificações do pacote: avançado em comparação com padrão
Os processadores Intel® Xeon® D-2700 e D-1700 são similares quanto ao design, mas diferenciados no formato físico, número de núcleos, potência total do design e outros recursos. Estas diferenças nas especificações permitem que os SoCs sejam ajustados aos usos com as respectivas exigências e restrições de desempenho, custo, espaço e consumo de energia.
| Soquete | SoC: Matriz de grade de ponto de Flip Chip (FCBGA) 52,5 mm x 45 mm | SoC: matriz de grade de ponto de Flip Chip (FCBGA) 45 mm x 45 mm |
| Núcleos | 4 a 20 com Tecnologia Hyper-Threading Intel® | 2 a 10 com Tecnologia Hyper-Threading Intel® |
| Cache | LLC: 1,5 MB/núcleo (máximo 30 MB) MLC: 1,25 MB/núcleo | LLC: 1,5 MB/núcleo (máximo 15 MB) MLC: 1,25 MB/núcleo |
| Potência de design térmico (TDP) | 64 a 125 watts | 25 a 85 watts |
| Memória | 4 canais DDR4 (2933 MT/s 2 DIMMs por canal, 3200 MT/s 1 DIMM por canal) 8 Gb e 16 Gb de densidade, até 512 GB de capacidade com RDIMM5 | 2 ou 3 canais DDR4 até 2933 MT/s, 1 e 2 DIMMs por canal 8 Gb e 16 Gb de densidade, até 384 GB de capacidade com RDIMM6 |
| Ethernet Intel® integrada | Conectividade com opções de taxa de transferência de até 100 Gbps: 1, 2,5, 10, 25, 40, 50, 100 GbE com RDMA (iWARP e RoCE v2)7 | Conectividade com opções de taxa de transferência de até 100 Gbps: 1, 2,5, 10, 25, 40 GbE com RDMA (iWARP e RoCE v2)8 |
| Intel® QAT integrada | Intel® QAT de 3ª Geração: até 100 Gbps de criptografia, Até 70 Gbps de compressão 80 kOps PKE RSA 2K | Intel® QAT de 2ª Geração: até 20 Gbps de criptografia Até 15 Gbps de compressão 20 kOps PKE RSA 2K |
| PCI Express | Total de 56 vias por meio da combinação de 32 PCIe 4.0 + 24 PCIe HSIO 3.0 32 vias dedicadas PCIe 4.0 de largura de banda completa do complexo de CPUs (oito portas raiz) Bifurcação: x16, x8, x4 NTB por meio de vias PCIe 4.0: x16 e x8 | Total de 40 pistas por meio da combinação de 16 PCIe 4.0 + 24 PCIe HSIO 3.0 16 vias dedicadas PCIe 4.0 de largura de banda completa do complexo de CPU (quatro portas raiz) Bifurcação: x16, x8, x4 NTB por vias PCIe 4.0: x16 e x8 |
| Suporte para SATA | Até 24 vezes SATA 3.0 sobre HSIO | |
| E/S flexível de alta velocidade | 24 vias de E/S flexíveis de alta velocidade configuradas como PCIe/SATA/USB Até 24 vias de PCIe 3.0 (2.5, 5, 8 GT/s, suporte para bifurcação: x8, x4, x2; 12 portas raiz) ou até 24 portas SATA 3.0, ou até quatro portas USB 3.0 A largura de banda de HSIO combinada é limitada a 16 vias de tráfego PCIe 3.0 equivalentes. |
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| Outros recursos | UART, LPC, SPI, eMMC 5.1, 2 USB 2.0, Intel® ME (mecanismo de gerenciamento), SGX, TME-MT, PFR | |
O portfólio de processadores Intel® para computação de borda
Sistemas abertos construídos com processadores Intel® permitem aos arquitetos adaptar suas soluções ao nível de computação e ao desempenho necessário, permitindo acomodar as restrições de espaço e consumo de energia específicas da implementação. Os processadores Intel® Xeon® D fazem parte do portfólio mais abrangente de processadores de borda da Intel, que também inclui processadores escaláveis Intel® Xeon® e processadores Intel® Atom® C3000. Juntas, essas famílias de processadores atendem ao espectro completo de requisitos de computação de borda, com total compatibilidade de software em todo o portfólio.