Das ständige Streben, Workloads näher am Ursprung der Daten zu verarbeiten, schafft Anforderungen für Rechenleistung am Netzwerkrand. Die Bereitstellung von Leistung und Sicherheit bei gleichzeitiger Bewältigung von Stromanforderungen unter Platzeinschränkungen ist entscheidend, um die Vorteile von Nutzungsmodellen für den Netzwerkrand voll auszuschöpfen, wie eine geringe Latenz und geringere Kosten für die Backhaul-Bandbreite. Die erweiterten Systemarchitekturen, die für Edge-Computing und andere verteilte Umgebungen optimiert sind, ermöglichen es, Rechenzentrumressourcen nach außen zu schaffen, für Implementierungen und Anwendungsfälle wie:
- Netzwerktechnik, einschließlich Gateways und Router, Sicherheitsanwendungen und Datenspeicher
- 5G-Topologien, einschließlich C-RAN- und C-RAN-Architekturen
- Sicherheit, einschließlich Secure Access Service Edge (SASE)
- Internet der Dinge, einschließlich intelligenter Operationen
Die Ära der Bereitstellung von Geräten mit fester Funktion zur Erfüllung dieser Rollen ist vorbei. Auf offenen Standards basierende, universell einsetzbare Systeme auf Basis der Intel® Architektur bieten eine flexible, kosteneffiziente Grundlage für den Edge-Bereich der nächsten Generation, einschließlich künstlicher Intelligenz (KI) in Edge-Geräten und -Appliances.
Wir präsentieren die Intel® Xeon® D-2700 und D-1700 Prozessoren
Intel® Xeon® D-2700 und D-1700 Prozessoren sind für die Bereitstellung von Rechenleistung mit hoher Systemdichte am Netzwerkrand konzipiert, die einen hohen Rechendurchsatz mit niedriger thermischer Designleistung (TDP) bietet. Hohe Leistung pro Kern, erweiterte Sicherheitsfunktionen und integrierte Hardware-Beschleunigung für Krypto, KI und Kompression unterstützen die Anforderungen anspruchsvoller Workloads innerhalb einer für hohe Dichte ausgelegten Plattform. Das hochintegrierte Design ist als System-on-Chip (SoC) auf der Grundlage eines Ball Grid Array (BGA) verpackt, was das
Einbringen und die Energieeffizienz erleichtert.
Das hochintegrierte Design eignet sich gut für die Entwicklung von kompakten Lösungen für Bereitstellungen, die sich für Innen-, Außen- und robuste Umgebungen eignen. Dies wird durch einen nun erweiterten Betriebstemperaturbereich ergänzt. Das SoC ist auch vollständig mit Software und APIs aus früheren Generationen von Intel Xeon Prozessoren kompatibel, sowie mit anderen Intel-Architekturen und -Lösungen. Die daraus resultierende Einfachheit bei Design, Entwicklung und Integration in bestehende Intel-Lösungen ermöglicht niedrige Gesamtbetriebskosten und eine schnelle Markteinführung für aktualisierte Produktangebote.
Rechenleistung
Lösungen profitieren von einer Reihe von Hardware-Technologien, die in Intel® Xeon® D-2700 und D-1700 Prozessoren integriert sind, um Workloads zu beschleunigen, einschließlich folgender:
- Intel® Deep Learning Boost (Intel® DL Boost) beschleunigt KI-Workloads, indem überflüssige Präzision bei Berechnungen vermieden wird, sodass diese schneller abgeschlossen werden können.
- Intel® AES New Instructions (Intel® AES-NI) beschleunigen ressourcenintensive Teile des AES-Verschlüsselungsalgorithmus in der Hardware.
- Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512) steigert die Leistung für anspruchsvolle Anforderungen wie KI und 5G-Workloads mit ultrabreiten 512-Bit-Vektoroperationen, die mehr Daten pro Taktzyklus verarbeiten als Vorgängertechnologien.
- Intel® QuickAssist Technology (Intel® QAT) mit integrierter IPSec beschleunigt die Verschlüsselung und Komprimierung, die Plattform ist in der Lage, bis zu 100 Gbit/s Krypto- und 70-Gbit/s Kompression durchzuführen. Die Kryptofähigkeit umfasst auch Inline IPSec, was Kunden ermöglicht, wertvolle Rechenkerne für andere Anwendungen zu freizusetzen.
Hardware-basierte Sicherheitsinnovationen
Zusätzlich zur Beschleunigung der Verschlüsselung durch Intel AES-NI und Intel QAT bieten die Intel® Xeon® D-2700 und D-1700 Prozessoren den Entwicklern von Lösungen modernste, in der Hardware integrierte Sicherheitsmechanismen:
- Intel® Software Guard Extensions (Intel® SGX) schützt Daten, während sie verwendet werden, durch die Schaffung privater, isolierter Arbeitsspeicherbereiche, sogenannter sicherer Ausführungsenklaven, in denen nicht verschlüsselte Daten bearbeitet werden können, und zwar außerhalb der Reichweite von Software und Benutzern und unabhängig von deren Berechtigungsstufen.
- Speicherverschlüsselung unterstützt bestehende Software ohne Modifikationen und schützt den Arbeitsspeicher kryptografisch gegen Hardware-Angriffe, indem der Verschlüsselungsstandard NIST AES XTS mit hardwaregenerierten Schlüsseln aus einem in den Chipsatz implementierten, physikalischen Zufallszahlengenerator verwendet wird.
Erweiterte integrierte Ethernet-Konnektivität
Integriertes Ethernet bietet bis zu 100 Gbit/s Durchsatz, mit Konnektivitätsoptionen, die Links von 1 GbE zu 100 GbE bieten. Für Speichernetzwerke bietet die SoC-Plattform Remote Direct Memory Access (RDMA) für Speicher-Übertragungen zwischen Systemen, die das Betriebssystem umgehen, was den Durchsatz erhöht und den Prozessor-Overhead sowie die Latenzzeit reduziert. RDMA-Funktionen umfassen sowohl Unterstützung für das Internet Wide Area RDMA Protocol (iWARP) als auch RoCEv2 (RDMA over Converged Enhanced Ethernet). Diese Flexibilität von Transportprotokollen unterstützt Topologien der Wahl für Speicherarchitekten.
Die integrierte NIC unterstützt Dynamic Device Personalization (DDP), um mehrere Profile bereitzustellen, die jeweils Optimierungen und Paketverarbeitungsparameter für bestimmte Datenverkehrstypen festlegen, um den Durchsatz zu erhöhen und Datenverkehr zu priorisieren. Application Device Queues (ADQ) ermöglicht es spezifischen Anwendungen, eine beliebige Anzahl von dedizierten Ethernet-Hardware-Warteschlangen zu reservieren und eine vorhersehbare Leistung zu gewährleisten.
Die integrierte Ethernet-Funktionalität enthält auch eine Enhanced Packet Processor Komponente namens Network Acceleration Complex (NAC). Der NAC ist der nächste Schritt bei der Weiterentwicklung der Paketverarbeitung und Switching-Beschleunigung und integriert Folgendes:
- Netzwerkschnittstelle mit verbessertem Scheduler, der bis zu 100 Gbit/s an Host-Durchsatz bietet
- Flexibler Paketprozessor und Switch beschleunigen die Verarbeitung von Inline-Paketen
- Flexible Verbindungen mit bis zu acht Anschlüssen mit 25, 10 oder 1 Gbit/s
Flexibilität bei der Implementierung – eine Architektur, zwei Paketoptionen
Um die Bandbreite der Nutzungsmodelle zu erweitern, ist das Intel Xeon SoC in zwei verschiedenen Modellen erhältlich: dem Intel® Xeon® D-2700 Prozessor mit vielen CPU-Kernen, der für hohe Leistung optimiert ist, und dem Intel® Xeon® D-1700 Prozessor, der bezüglich Kosten und Energieverbrauch optimiert ist. Die beiden Optionen bieten Flexibilität beim Einsatz von Rechenleistung mit hoher Dichte und Netzwerktechnik für verschiedene Nutzungsmodelle.
Erweitertes Paket (Hohe Kernzahl): Intel® Xeon® D-2700 Prozessoren
Mit 4-20 Kernen eignet sich das Advanced SoC-Paket auf der Basis des Intel® Xeon® D-2700 Prozessors für anspruchsvolle Workloads, wie z.B. die Behandlung von hohem Durchsatz auf Datenebene. Der Prozessor hat eine höhere Verlustleistung (TDP) als der Intel® Xeon® D-1700 Prozessor und unterstützt eine höhere Speicherleistung und -kapazität, mehr PCI-Express-Lanes, Verschlüsselung mit höherer Bandbreite und Kompression durch Beschleunigung mit Intel® QAT. Darüber hinaus bieten Intel® Xeon® D-2700 Prozessoren Unterstützung für NAC mit Inline-IPSec.
Standardpaket (niedrige Kernanzahl): Intel® Xeon® D-1700 Prozessoren
Mit 2-10 Kernen je nach spezifischem Modell wird das Standard-SoC-Paket auf der Basis des Intel® Xeon® D-1700 Prozessors oft für Steuerebenenfunktionen eingesetzt und auch für Anwendungen mit niedrigem Durchsatz wie Geräte am Standort des Kunden.
Upgrade-Pfad von früheren Intel® Xeon® D Prozessoren
Die Intel® Xeon® D-2700 Prozessoren sind die Nachfolger der Intel® Xeon® D-2100 Prozessoren, während die Intel® Xeon® D-1700 Prozessoren die Intel® Xeon® D-1500 und D-1600 Prozessoren ersetzen. In allen Fällen bieten die Upgrades erhebliche, ausgewogene, kosteneffiziente Verbesserungen bei Rechenleistungen, Arbeitsspeicher und I/O.
Vorteile über Edge-Workloads hinweg
Für das Edge-Computing sind die Intel® Xeon® D-2700 und D-1700 Prozessoren kosteneffizienter, skalierbarer und sicherer als ihre Vorgänger.
Leistungsverbesserungen im Vergleich zur vorherigen Generation1
Höhere Signalisierung und Durchsatz auf Benutzerebene ermöglicht durch eine fortgeschrittene Mikroarchitektur
Data Plane Development Kit (DPDK) Vorteil durch neue Intel® AVX-512 Anweisungen und integrierte Beschleuniger
Integrierte Netzwerktechnik mit hohem Durchsatz mit fortgeschrittener sicherer Konnektivität
- Bis zu acht Ethernet-Anschlüsse mit bis zu 100 Gbit/s Paketverarbeitungsfunktionen mit Inline IPSec
- Sicherere Unterstützung für die Anforderungen an die Line-Rate und gleichzeitig Mehrwert durch zusätzliche Dienste und Funktionen
Senkung der Gesamtbetriebskosten
- Erhöhte I/O-Bandbreite durch PCIe 4.0 (16 GT/s) mit bis zu 32 Lanes
- Erhöhte Subscriber-Workload pro Knoten für kosteneffiziente Bereitstellung fortgeschrittener Dienste
Integrierte kryptografische und KI-Beschleuniger
- Verbesserte Intel QAT bietet eine bessere Beschleunigung im Vergleich zur vorherigen Generation
- Neue Anweisungen für die KI beschleunigen KI/Deep Learning Workloads
Skalierbarkeit bis zu 20 Kernen
- Einheitliche Standardarchitektur für NFV Produktportfolio, einschließlich skalierbare Intel® Xeon® Prozessoren
- Reduzierte gesamte Plattforminvestition durch Konsolidierung von Anwendungs-, Steuerungs- und Datenebenen-Workloads mit rückwärtskompatibler Software
Erweiterte Funktionen für Edge-Bereitstellungen
Die wachsende Reichweite und die Bedeutung von Nutzungen stellt zunehmende Anforderungen an Rechenressourcen, die am Netzwerkrand für Leistung, Verwaltbarkeit und Datenschutz bereitgestellt werden. Intel® Xeon® D Prozessoren bieten neue hardwarebasierte Technologien, die Workloads beschleunigen, die Wartung optimieren und die Sicherheit verbessern.
| Neue Technik | Leistung | |
|---|---|---|
| Kernbeschleunigung | Vector Byte Manipulation Instructions (VBMI) | In-core-Kompression-/-Dekompression-Beschleunigung für Anwendungen mit In-Memory-Datenbanken |
| VPMADD52-Befehl | Kryptoerzeugung mit öffentlichem Schlüssel – SSL-Front-End-Webserver-Beschleunigung | |
| Neue SHA-Erweiterungen | Beschleunigung von Hashing, SSL, TLS, IPsec, dedup, Blockchain | |
| Vector AES | Beschleunigung von Datenbank-Workloads | |
| Leistungsabstimmung und -verwaltung | Intel® Resource-Director-Technik (Intel® RDT) | Überwachung und Kontrolle der Nutzung von Arbeitsspeicher und Last Level Cache |
| Flexibler All-Core-Turbo2 und priorisierte Basisfrequenz2 | Höhere Taktfrequenzen für eine Untergruppe von Kernen, während alle Kerne aktiv sind, um die Leistung auf Anwendungsebene zu steuern | |
| Intel Speed Select2 | Höhere Grundtaktfrequenz bei geringerer Kernanzahl für dynamisches SKUing | |
| Internes Block-Grounding | Leistungsoptimiertes SKUing für Untersegmente | |
| Verbesserungen bei der Virtualisierung | Verbesserte Leistung von NFV-Workloads | |
| Asynchrone DRAM-Auffrischung (ADR) | ADR mit verbessertem Akku-Backup verringert die Anforderungen an die Akkugröße erheblich | |
| Sicherheit | Intel® SGX-Trusted Environment Mode (Intel® SGX-TEM) | Feingranularer Datenschutz durch Anwendungsisolierung im Arbeitsspeicher |
| Intel® Total Memory Encryption – Multi-Tenant (Intel® TME-MT) | VM-Container-Isolierung für mandantenfähige Plattformen | |
| Intel® Platform Firmware Resilience (Intel® PFR) | Schutz, Erkennung und Beseitigung von Sicherheitsbedrohungen bei der Übertragung, beim Booten und während der Laufzeit | |
| Neue Algorithmen in Intel® QAT der 3. Generation | SHA3, SM3, SM4, ChachaPoly wurde hinzugefügt, um IPsec-, TLS- und DTLS-Workloads zu beschleunigen | |
| Künstliche Intelligenz (KI) | Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512) | Beschleunigt die Leistung von rechenintensiven Workloads wie KI/Deep Learning, wissenschaftliche Simulationen und Finanzanalyse |
| Vector Neural Network Instructions (VNNI) | Bietet erhebliche Deep Learning Beschleunigung und Energieeinsparungen durch die Verwendung eines einzigen Vektorbefehlssatzes | |
Paketspezifikationen: Advanced im Vergleich zu Standard
Die Intel® Xeon® D-2700 und D-1700 Prozessoren sind im Design ähnlich, aber unterscheiden sich im physikalischen Formfaktor, der Kernanzahl, in TDP und anderen Funktionen. Diese Unterschiede in den Spezifikationen ermöglichen es den SoCs, an die entsprechenden Aufgaben bezüglich Leistung, Kosten, Platzbedarf und Energiebedarf angepasst zu werden.
| Sockel | SoC: Flip-Chip-Ball-Grid-Array (FCBGA) 52,5 mm x 45 mm | SoC: Flip-Chip-Ball-Grid-Array (FCBGA) 45 mm x 45 mm |
| Kerne | 4-20 mit Intel® Hyper-Threading-Technik | 2-10 mit Intel® Hyper-Threading-Technik |
| Cache | LLC: 1,5 MB/Kern (max 30 MB) MLC: 1,25 MB/Kern | LLC: 1,5 MB/Kern (max 15 MB) MLC: 1,25 MB/Kern |
| Thermal Design Power (TDP) | 64-125 Watt | 25-85 Watt |
| Arbeitsspeicher | 4-Kanal DDR4 (2933 MT/s 2DIMMs pro Kanal, 3200 MT/s 1 DIMM pro Kanal) 8 Gb und 16 Gb Dichte Bis zu 512 GB Kapazität mit RDIMM3 | 2 - 3-Kanal DDR4 bis zu 2933 MT/s, 1 und 2 DIMMs pro Kanal 8 Gb und 16 Gb Dichte Bis zu 384 GB Kapazität mit RDIMM3 |
| Integriertes Intel® Ethernet | Bis zu 100 Gbit/s Durchsatzoptionen Konnektivität: 1, 2,5, 10, 25, 40, 50, 100 GbE mit RDMA (iWARP und RoCE v2)4 | Bis zu 100 Gbit/s Durchsatzoptionen Konnektivität: 1, 2,5, 10, 25, 40 GbE mit RDMA (iWARP und RoCE v2)4 |
| Integrierte Intel® QAT | Intel® QAT der 3. Generation: bis zu 100 Gbit/s Krypto bis zu 70 Gbit/s Komprimierung 80kOps PKE RSA 2K | Intel® QAT der 2. Generation: bis zu 20 Gbit/s Krypto bis zu 15 Gbit/s Komprimierung 20kOps PKE RSA 2K |
| PCI-Express | Insgesamt 56 Lanes durch Kombination von 32 PCIe 4.0 + 24 HSIO PCIe 3.0 32 PCIe 4.0 volle BW-dedizierte Lanes von CPU-Komplex (acht Root-Anschlüsse) Verzweigung: x16, x8, x4 NTB über PCI 4.0 Lanes: x16 und x8 | Insgesamt 40 Lanes durch Kombination von 16 PCIe 4.0 + 24 HSIO PCIe 3.0 16 PCIe 4.0 volle BW-dezidierte Lanes von CPU-Komplex (vier Root-Anschlüsse) Verzweigung: x16, x8, x4 NTB über PCI 4.0 Lanes: x16 und x8 |
| SATA-Support | Bis zu 24x SATA 3.0 über HSIO | |
| Flexible Hochgeschwindigkeits-I/O | 24 High-Speed flexible I/O-Lanes als PCIe/SATA/USB konfiguriert Bis zu 24 Lanes von PCIe 3.0 (2,5, 5, 8 GT/s, Unterstützung von Verzweigungen: x8, x4, x2; 12 Root-Anschlüsse) oder bis zu 24 SATA 3.0 oder bis zu vier USB 3.0 Anschlüsse Die kombinierte HSIO-Bandbreite ist auf äquivalente 16 PCIe 3.0-Lanes mit Datenverkehr begrenzt |
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| Weitere Funktionen | UART, LPC, SPI, eMMC 5.1, 2x USB 2.0, Intel® ME (Manageability Engine), SGX, TME-MT, PFR | |
Das Intel® Prozessorportfolio für das Edge-Computing
Offene Systeme, die auf Intel® Prozessoren basieren, ermöglichen es Architekten, ihre Lösungen an die benötigte Rechenleistung anzupassen, während sie gleichzeitig einen implementierungsspezifischen Platzbedarf und Energiebedarf besitzen. Intel® Xeon® D Prozessoren sind Teil des größeren Edge-Portfolios von Intel, das auch skalierbare Intel® Xeon® Prozessoren und Intel Atom® C3000 Prozessoren umfasst. Diese Prozessorfamilien decken zusammen das volle Spektrum an Edge-Rechenanforderungen ab, mit voller Softwarekompatibilität im gesamten Portfolio.