在去年的“2021英特尔架构日”上，英特尔推出了一个新类别，旨在加速数据中心网络基础设施-基础设施处理器（IPU）。今年，在 2022 年英特尔行业创新峰会上，该公司披露了计划到 2025 年及以后的 IPU 路线图。
这一重大消息是在主题演讲期间宣布的，并在随后的两次分组会议中进行了详细阐述：第一天的“数据中心的未来：高效、安全、可持续”以及“软件定义和可编程平台将如何推动创新”。 “
在“数据中心的未来”分组会议上，数据中心和人工智能副总裁兼英特尔可编程解决方案事业部和产品营销事业部总经理Deepali Trehan回顾了目前Intel IPU产品，接下来介绍IPU路线图：
今天，英特尔推出两款第二代 200G 可编程 IPU，代号为 Oak Springs Canyon 和 Mount Evans。 Oak Springs Canyon 基于英特尔至强 D 处理器和英特尔 Agilex FPGA。 Mount Evans 是英特尔首款基于 ASIC 的 IPU。它是Intel与Google合作的产物，专为Google Cloud Platform或m设计。 Oak Springs Canyon 和 Mount Evans 这两种 IPU 都具有卸载 200G 工作负载所需的基础设施加速，并且都可与基于 Intel Xeon CPU 的服务器配合使用。
Mount Evans IPU 基于高性能 ASIC 实例化数据包处理引擎。该 ASIC 支持众多网络用例，包括 vSwitch 卸载、防火墙、虚拟路由等，同时为未来用例需求提供了巨大的空间。通过利用和扩展英特尔傲腾 NVMe 控制器，Mount Evans IPU 能够以非常高的 IOPS 速率模拟 NVME 设备。
Trehan 在会议上解释了英特尔为何同时提供基于 ASIC 和 FPGA 的 IPU。基于 ASIC 的 IPU 针对性能和功耗进行了优化，以处理安全网络和存储任务。基于FPGA的IPU缩短了上市时间，更有利于满足不断发展的网络标准的需求。它还提供了可重新编程的安全数据路径，从而可以更灵活地处理多种类型的自定义工作负载。 Oak Springs Canyon 和 Mount Evans 均由称为 IPDK（基础设施程序员开发套件）的通用编程模型提供支持，该模型是一个开源、供应商中立的驱动程序和用于基础设施卸载和管理的 PI 框架。模型可以在许多硬件平台上运行，包括CPU和IPU。
演讲一开始，Trehan 播放了一段由微软下一代数据中心架构合作伙伴硬件架构师 Derek Chiou 录制的简短短视频。 Chiou 解释说，微软已经在其全球数据中心网络中设计并部署了数百万个英特尔 FPGA，这表明微软在使用 FPGA 进行数据中心基础设施加速方面拥有丰富的经验。 Chiou随后表示，基于FPGA的加速技术可以为微软Azure客户减少高达5倍的延迟，他相信基于FPGA的IPU也会带来类似的结果。
Trehan 随后介绍了英特尔 IPU 路线图的后续步骤。未来两三年内，英特尔将推出基于 FPGA 的 Oak Springs Canyon 和基于 ASIC 的 Mount Evans 的下一代 IPU 版本，代号分别为 Hot Springs Canyon 和 Mount Morgan。新一代IPU将是支持400G的IPU。在英特尔推出 400G Hot Springs Canyon 和 Mount Morgan IPU 后的某个时间点，也就是 2025 年或之后，英特尔将推出基于 FPGA 和 ASIC 的新一代 800G IPU。
英特尔认为，IPU 对于未来数据中心的成功至关重要，因为它们可以减少导致服务器 CPU 性能下降的基础设施开销。Trehan表示，目前全球有超过700万个数据中心，从云数据中心到基于边缘的本地数据中心，所有这些都存在基础设施瓶颈。 IPU可以帮助服务器CPU卸载与基础设施相关的任务，并使用释放的资源来运行应用程序工作负载，从而缓解许多基础设施瓶颈。
在2022年英特尔产业创新峰会第二天的“软件定义和可编程平台”分组会议上，英特尔网络与边缘集团（NEX）首席技术官Sachin Katti介绍了英特尔的战略以及技术如何为客户提供改造数据中心和改造边缘部署所需的功能。英特尔 IPU 现在是数据中心智能架构的关键组件。它主要针对云服务提供商 (CSP) 的需求，但通信服务提供商 (CoSP) 和大型企业数据中心也在享受 IPU 的优势。英特尔 IPU 可以将服务提供商的基础设施工作负载与其数据中心租户运行的工作负载隔离开来，从而提高安全性、减少开销并释放 CPU 资源来运行业务工作负载。
Katti 还介绍了英特尔的 IPU 如何通过强大的开源软件基础（包括供应商中立的 IPDK）来支持。 IPDK 建立在英特尔之前与开源社区在 SPDK、DPDK 和 P4 等项目上的合作基础上，旨在简化高级软件和服务的开发。借助IPDK，开发人员可以专注于应用程序开发，而无需考虑底层API或硬件的复杂性。 Katti表示，从这张IPU路线图中，我们可以看到英特尔继续履行其提高数据中心效率和可管理性的承诺，帮助合作伙伴和客户创建开放的软件生态系统和端到端的可编程网络，从而更好地满足客户需求。
IPU 为数据中心带来了多种优势，包括更低的 TCO、增强的性能、更高的功率效率、更低的延迟和更高的安全性。因此，英特尔 IPU 已被 CSP 以及通信服务提供商、企业客户和许多其他细分市场广泛采用，这也是英特尔将其已公布的 IPU 路线图再扩展两代的原因。
原标题：解读丨Intel推出多代基础设施处理器（IPU）路线图
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Review Editor: Tang Zihong
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