以数据为中心英特尔企业级新品打出“组合拳”

张平

如果说面向玩家的产品代表了技术应用在速度和功能的一面，那么企业级产品就代表了技术应用在专业领域和特殊要求的另一面。一般来说，企业级产品由于需求特性和市场对象的特殊性，和普通玩家级产品存在很大差异，因此各个厂商都将其和玩家产品分开，形成完全不同但技术相互渗透的两个产品大类。不久之前，英特尔召开了旗下企业级产品的新品峰会，推出了大量有特色的产品。这些产品虽然和普通玩家相距甚远，但是其技术特性和产品设定却有一定的独特性。今天我们就一起来拓展视野，了解一下这些新品的技术和特性。

2019年4月2日，英特尔召开了企业级产品峰会。在这次会议上，英特尔公布了一些新品和未来—段时间产品发展的路线图，将产品重点瞄准了处理器、加速器、网络产品和边缘计算等行业。本文将带来英特尔峰会上的一系列新品介绍。

Cascade Lake：英特尔面向企业级计算和服务器市场的新处理器

Cascade Lake是英特尔新发布的第二代可扩展Xeon至强服务器处理器的产品代号，在产品发布后，包括戴尔、惠普、联想、超微、QCT等OEM厂商都宣布即将使用第二代Xeon打造全新的系统。

从架构上来看，英特尔新一代Cascade Lake并没有什么改动，整体架构依旧基于14nm的Skylake-SP架构，但是在功能特性上，英特尔做出了大量的调整，以应对司能到来的AMD7nm zen 2架构相关服务器产品的挑战。另外，在有关安全性、扩展能力方面，Cascade Lake做出了很多改进。包括之前爆发的高危级别漏洞Spectre和Meltdown的修复、内存大幅度提升扩展能力至最高1.5TB、支持做腾系列产品、支持更强大的矢量计算、支持更高的频率等。另外英特尔还特别提到了新的至强处理器内置了英特尔DLBoost机器学习加速，推理性能提升了1.4倍，并且有OpenVINO优化。在下一页的表格中简要展示了两代处理器的差异。

从产品角度来看，新一代产品包含铂金、金牌、银牌和铜牌四大类，总计59款型号。除了铂金9200系列外，其他产品都可以看做上代产品的升级版。上代的旗舰系列是铂金8180，28核心56线程，主频2.5GHz～3.8GHz，支持6通道DDR4-2666内存，最大容量768G B，TDP 205W，价格达到了一万美元。相比之下，新一代旗舰产品铂金9282核心数量翻倍至56核心，112线程，主频进一步提高至2.6-3.8GHz，三级缓存高达77MB，支持12通道DDR4-2933、最大1.5TB内存，热设计功耗高达400W。

需要注意的是，由于英特尔并没有在核心架构、工艺上作出改进，因此新的Cascade Lake的核心数量翻倍来自于英特尔在一个CPU基板上封装了28个28核心的处理器，也就是传说中的“胶水”方式。因此，这两个核心分别拥有自己独立的内存控制器、PCI-E总线控制器等，在某种意义上可以看做英特尔利用一个插槽实现了“双路”系统，核心之间的数据传输通过4路uPI总线完成，速度是10.4GTs。英特尔这样做的原因，极有可能是考虑到AMD的zen 2架构即将迎来64核心的处理器产品，如果自家旗下只有最多28核心的处理器的话，显而易见将会被AMD占尽优势，因此在Cascade Lake上采用的双芯片封装的方式实现更多核心也属于无奈之举。这个系列被英特尔称为Xeon铂金9200AP，其核心数量为56-32个，功耗从400W-250W不等。新的铂金9200AP系列不再采用LGA独立封装，而是改成了BGA封装，只供应OEM厂商。这可能是考虑到其功耗和散热控制的问题，OEM厂商采用对应的整套方案会在稳定性和耐久性上更胜一筹。

除了最高端的铂金9200AP系列外，新的Cascade Lake至强还包括铂金8200、金牌6200/5200、银牌4200、铜牌3200等系列，这些产品最多只有28个核心，和上代产品规格近似，在频率和功耗、扩展性能上有一定升级。限于篇幅，本文不再赘述。

最后还有一些特殊的规格标记需要提及。在新一代产品中，由于支持了傲腾内存，因此英特尔加入了一些特别的字符用于区别不同型号的处理器。目前已知的包括：M代表中等傲腾内存支持，也就是最大2.0TB;L表示支持最大4.5TB做腾内存;N表示网络或者NFV专业化;V表示优化虚拟机应用;T表示在功耗和热量上有所优化;s表示搜索速度优化;最特殊的是Y，表示具有额外的电源监控工具，以及允许将应用程序固定在某些核心之心，这些核心可能在频率方面会更有优势等，此外还可能拥有三种不同的OEM制定的基本和Tubr0频率设置等。

除了处理器之外，英特尔在做腾相关产品上也有进一步的说明。目前做腾系列产品有两种不同的类型，一种是用于存储市场的傲腾存储设备，被称作Optane Storage;另一种被称作Optane DIMM，也就是做腾采用内存设备规格的产品。目前英特尔的重点放在了内存模块外形的做腾产品中，这类做腾产品采用的是DDR4-T标准，专注于企业级市场。

做腾DIMM名为Optane DCPersi stent Memory，本文简称傲腾DCPMM，这款产品采用了DDR4内存的外形设计，可以与Cascade Lake处理器搭配使用，其最主要的特性就是极高的存储密度，能够在单个系统中实现大容量内存，双插槽平台可以高达6TB。做腾DCPMM的速度比普通的DDR4 DRAM内存稍慢，但是其极高的存储密度抵消了其速度的不利影响。英特尔目前给出了三种不同大小的做腾DCPMM，其容量分别为128GB、256GB和512GB。从使用中来看，做腾并不会彻底取代DDR4内存，因为系统中至少需要一个标准DDR4模块才能够正常工作，但是这意味着客户可以使用128GB的DDR4內存搭配512GB的做腾DCPMM配对，实现总计768GB的内存容量，这要比传统的256GB DDR4内存搭配NVMe的存储要好太多了。

在工作方式上，做腾DCPMM有两种模式，—种被称为Memory Mode，另一种是APP Driect。

Memeory Mode是指将做腾DCPMM看做DRAM，以内存方式运行。在这种情况下，系统将向做腾DCPMM给出大量的DRAM分配，使用做腾DCPMM作为主存储器，DDR4作为缓;中器。如果缓冲区数据包含直接需要的数据，那么将启用标准的DRAM快速度/写功能，而如果数据在做腾中则会相对慢一些。值得注意的是在这种模式下，数据是易失性的，由于DRAM缓冲的存在，数据断电即消失。

在APP Driect模式中，应用程序可以直接连接到内存部分，选择直接载入（Driect load）或者内存存储（StoreMemory）模式，根据需要判断哪些数据适合在DRAM上存放，哪些适合在做腾DCPMM中。一般来说，对延迟敏感且不需要长时间存储的数据可以交由DRAM负责，另外大部分数据则交给做腾DCPMM，包括内存数据库、内存分析框架等都适合APP Driect。在这种模式下，数据是非易失性存放的，即使断电也不会影响到数据的安全性，可以快速重启系统，充分使用了做腾DCPMM的非易失性特性。这种模式需要软件和操作系统的充分配合，目前已经有很多软件厂商宣布针对做腾进行优化。

性能方面，人们对做腾DCPMM的质疑在于其是否有足够短的读，写周期来充当DRAM，因为同样的技术也被用于相关存储设备。英特尔保证每个做腾DCPMM模块将至少使用3年，即使在整个使用周期中以最高密度的方式进行读写。从性能方面来看，傲腾DCPMM在最差的情况下，也就是大规模随机数据读取的请求来临时，延迟大约在数百纳秒左右，相比内存的100ns左右还是差了不少，但是相对NAN D的几十到几百微秒级别而言，还是有百倍以上的优势。

目前英特尔傲腾DCPMM的售價尚未正式公布，官方说法是不同大小的模块没有特定的官方推荐价格，价格可能取决于用户最终购买多少产品以及如何和英特尔一起进行优化配置。目前已经有一些厂商宣布将采用做腾DCPMM配置系统。尤其是在英特尔宣布了第二代xeon可扩展处理器支持做腾DCPMM之后，很多厂商对此颇为有意。值得注意的是，并非所有的第二代xeon可扩展处理器都能够支持傲腾DCPMM，根据英特尔资料，只有Xeon Platinum 8200系列、XeonGold 6200系列、Xeon Gold 5200系列和Xeon Silver 4215支持傲腾DCPMM，顶级的Xeon Platinum 9200系列反而不支持，令人疑惑。

FPGA、网络控制器和边缘计算：英特尔全面开花

处理器和傲腾相关产品外，英特尔在发布会上还展示了全新的FPGA产品、新的100GbE网络控制器和边缘计算器等产品。

FPGA市场目前发展速度也非常迅速。英特尔在2015年收购了FPGA的第一大企业Altera，希望后者的FPGA产品能够和英特尔的处理器形成协同加速效应。在4年后，首款完全在英特尔旗下开发并且使用英特尔工艺制造的FPGA产品终于发布，这就是Agilex FPGA。Agilex FPGA主要是用于加速和实现配置方案的组合，不仅包括核心门阵列，还包括通过英特尔嵌入式多芯片互联桥接技术实现额外的芯片组扩展等。这些可以用于和FPGA配置桥接的芯片可以是定制的IP、PCIe 5.0、HBM、112G收发器等不同的设备，甚至还可以搭配英特尔新的Compute eXpress Link缓存一致性架构。英特尔还在推广其高达40TFLOPS的DSP性能，并正在推广混合精密机器学习相关的应用，并对bfloatl6、INT2到INT8提供强化支持。这款产品的首批1Onm工艺下的样品将在第三季度上市，配合客户进行验证工作。

在网络设备方面，英特尔也有自己的独到之处，几年前英特尔就推出了初代100GbE的网卡，被称为Omnipath。现在英特尔又推出了第二代100GbE网卡，产品名称为ColumbiabUle，被划分为英特尔800系列网络设备。新的产品加入了一些新的技术，包括用于进行硬件加速优先级相关功能的ADQ应用程序设计队列、可在数据包发送中实现编程的DDP动态设备个性化等。第二代100GbE网卡将在也将在第三季度上市。

边缘计算则是近年来兴起的新产业。所谓边缘，是相对于云端这种远端计算而言的，边缘计算要么在数据的收集端，要么在数据的应用端，提供就近的计算服务。英特尔专注于边缘计算的产品是xeon D系列，这个处理器涵盖了加速网络、加密计算的高效计算（xeon D-1500）以及加速网络和加密的高吞吐计算（xeon D-2100）两种业态。前者架构是Broadwell，后者是Skylake。英特尔新款的Xeon D-1600是D-1500的后续产品，真正的单芯片方案，虽然工艺和D-1500相同（14nm工艺），但是依靠架构和特性改进，还是带来了新的频率提升和功能加强，应该能够得到不少用户的青睐。

总的来看，英特尔面向企业级的新品重点还是处理器和傲腾存储设备，毕竟这两款产品是英特尔多年以来的立身之本，新的处理器规模、特性和性能相比上代产品都更为出色，搭配做腾DCPMM使用则堪称如虎添翼，尤其是傲腾DCPMM还提供了两种独特的工作模式。其他的产品包括FPGA、100GbE网卡和边缘计算等产品也颇有新意，但是这类产品和普通用户距离过远，其竞争和新品发布速度也没有那么快，因此整体曝光度就显得小了很多。从整个市场来看，2019年有可能是英特尔近年来面临最惨烈竞争的—年，尤其是AMD在企业级产品上的发力，将会给英特尔带来巨大的压力。因此英特尔的本次发布，颇有抢先出招，观望市场的态势，希望在接下来的竞争中，会有更精彩、更吸引人的新品出现。