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英特尔发布IPU,下一个流行风向?

2021年6月15日下午,英特尔官方微信号发布了一则消息,声称发布了一个叫IPU(基础设施处理器)的新型处理器。

英特尔做处理器没什么稀奇的,但是英特尔表示IPU可以使云服务商(CSP)和电信运营商减少在CPU上的开销。

虽然618快到了,但英特尔至强肯定不会搞什么618打折特惠,那么,以CPU为核心的英特尔都赞成让用户少买CPU了?这葫芦里的药,究竟是什么“疗效”?

我们看看这是个啥?

英特尔在微信文章中提到,IPU是一个可编程的网络设备,能够对数据中心内的基础设施功能进行安全加速,从而使系统级资源的管理更加智能。

这说明IPU是SmartNIC一类的东西。

文中还提到,IPU通过把软件中的存储和网络虚拟化功能从CPU转移到IPU,从而释放CPU核心。

看来,这是英特尔亲自操刀对CPU进行的一次Offload,类似的描述此前在AWS的Nitro卡,在阿里云神龙架构的MoC卡,在英伟达的DPU上都见过。

所有对CPU进行的Offload,其核心都是:让CPU专注于业务负载,让一些任务调度之类的工作负载给专有硬件来做,从而提供更足量的计算能力,提供更稳定可预测的性能,提升单颗CPU的业务战斗力,从而减少CPU的采购量。

蓝色表示用于业务的时钟周期比例,白色部分表示与业务无关的比例

大约是从2017年开始,AWS将存储、网络、管理以及安全的能力都Offload到专有的硬件Nitro上了,省去了与通用计算设备CPU抢占资源的麻烦,节省资源,提升效率。差不多同一时间,阿里云也做了类似的加速卡,也是在做Offload。

2020年10月,英伟达发布一款叫做DPU(Data Processing Unit)的芯片,叫做BlueField-2,也算是SmartNIC的一种,它集成了Mellanox的网络,还有ARM处理器,能将包括Hypervisor、网络、安全以及存储方面的工作负载从CPU迁移到DPU上。

IPU也在做类似的Offload,这意味着CPU的工作效率将更高,也就是说在一定的计算力需求之下,需要的CPU会更少,这对英特尔来说还是很有勇气的,确实有一种革自己命的意思。

不过,虽然像阿里和AWS这种做Offload的不多,但由于应用规模较大,价值又非常明显,跃跃欲试的肯定不在少数,如果英特尔不革自己的命,早晚也会有人跳出来做类似的事情。

而现在,英特尔将IPU定位在跟CPU和XPU一个level的产品线,足见英特尔是认真的。

与别人相比,IPU目前缺少计算能力

既然一样是做Offload,免不了要被拿来做对比,与AWS Nitro、阿里云的MoC以及英伟达的DPU相比,其方案目前有些许不同。

以AWS Nitro为例,它用ASIC硬件运行着基于KVM的Hypervisior,将服务器的计算、存储和网络以及安全的部分全都放到了专有硬件上。

类似的,英伟达的DPU上有ARM核心,DPU承载着Hypervisor、网络、安全以及存储方面的工作负载。

而从公开资料来看,英特尔的IPU目前并没有承载Hypervisior的具体描述,也没有像别人一样,宣称提供计算的能力,目前主要有存储虚拟化、网络虚拟化和安全部分。

只有将部分计算能力Offload到IPU之后,才是更完整的Offload。

由于英特尔的IPU本身采用了FPGA,也会使用效率更高的ASIC,去年发布的SmartNIC C5020X里,除了有FPGA以外还有Xeon D-1612的x86处理器,看来,IPU要补充计算能力可选项很多。

而且,现任英特尔CEO的基辛格此前正是VMware的CEO,当基辛格还是VMware CEO的时候,VMware发布了ESXi on arm,未来,IPU运行包括ESXi在内的多种Hypervisior也不是问题。

未来IPU极有可能成为类似Nitro之类的方案,应该只是时间问题。

英特尔的IPU会对市场产生什么影响?

首先,我的第一感觉就是,它能让更多CSP和电信运营商享受到像AWS有了Nitro、阿里有了MoC之后的幸福生活,本质上是一种提高效率,降本增效的技术福利,所有人都乐见其成。

其次,英特尔的IPU也不是突然从天上掉下来的,英特尔有智能网卡业务,而且市场份额很高,而IPU本质上是智能网卡的一次功能上的延展。

而且,自 2015 年以来,英特尔就与微软Azure合作,用英特尔基于FPGA的SmartNIC加速网络和存储,在这一领域称得上是颇有经验和技术积累。

最后,虽然有使用FPGA的技术门槛,作为主要面向CSP以及电信运营商的解决方案,其实不存在因为技术问题造成的落地难的问题。只要用户算一笔账,发现能少买一些个至强处理器能省下不少钱,没理由不流行起来。

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