El impulso en curso de procesar cargas de trabajo más cerca del punto de origen de los datos crea requisitos de cómputo en el perímetro. Ofrecer desempeño y seguridad mientras se cumplen con las restricciones de energía y espacio es clave para aprovechar al máximo los modelos de uso de perímetro de red para obtener beneficios como baja latencia y costos reducidos de ancho de banda de redes de retorno. Las arquitecturas de sistemas avanzados que están optimizadas para cómputo perimetral, y otros entornos distribuidos, permiten el impulso de recursos de centros de datos hacia el exterior, para implementaciones y casos de uso como los siguientes:
- Redes, incluyendo puertas de enlace y enrutadores, dispositivos de seguridad y almacenamiento
- Topologías 5G, incluyendo las arquitecturas C-RAN y D-RAN
- Seguridad, incluyendo Secure Access Service Edge (SASE)
- Internet de las cosas (IoT), incluyendo operaciones inteligentes
Ha pasado la era de implementar dispositivos de función fija para llenar estos roles. Los sistemas de estándares abiertos y de propósito general basados en la arquitectura Intel ofrecen un cimiento rentable para el perímetro de próxima generación e incluyen inteligencia artificial (IA) en dispositivos perimetrales.
Presentación de procesadores Intel® Xeon® D-2700 y D-1700
Los procesadores Intel® Xeon® D-2700 y D-1700 están diseñados para proveer una informática densa en el perímetro que aúna un alto rendimiento informático con una baja potencia de diseño térmico (TDP). El alto desempeño por núcleo, las características de seguridad avanzadas y la aceleración de hardware integrada para cifrado, IA, y compresión, admiten los requisitos de cargas de trabajo exigentes en una plataforma optimizada por densidad. El diseño altamente integrado está empaquetado como un sistema integrado en chip (SoC) basado en un paquete de matriz de rejilla de bolas (Ball Grid Array, BGA) para facilitar
el diseño y la eficiencia energética.
El diseño altamente integrado está bien adaptado al desarrollo de soluciones compactas para implementaciones que apuntan a entornos interiores, exteriores y robustos, complementado con una variedad de temperaturas de funcionamiento recién ampliada. El SoC también es totalmente compatible con software y APIs de generaciones anteriores de procesadores Intel® Xeon®, así como otras soluciones y arquitecturas Intel®. Como resultado, se obtiene facilidad de diseño, desarrollo e integración en soluciones Intel® existentes, lo que permite un bajo costo total de propiedad y un tiempo rápido para comercializar ofertas de productos actualizados.
Desempeño informático
Las soluciones se benefician de una gama de tecnologías de hardware integradas en los procesadores Intel® Xeon® D-2700 y D-1700 para acelerar las cargas de trabajo, incluyendo las siguientes:
- Intel® Deep Learning Boost (Intel® DL Boost) acelera cargas de trabajo de IA al eliminar una precisión innecesaria en cálculos para que puedan completarse más rápidamente.
- Intel® AES New Instructions (Intel® AES-NI) acelera partes con uso intensivo de recursos del algoritmo de cifrado AES en hardware.
- Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512) aumenta el desempeño para requisitos exigentes como cargas de trabajo de IA y 5G mediante operaciones vectoriales ultra anchas de 512 bits que funcionan en ciclos de más datos por reloj que las tecnologías anteriores.
- Intel® QuickAssist Technology (Intel® QAT), con compatibilidad con IPSec en línea, acelera el cifrado y la compresión; la plataforma es capaz de manejar hasta 100 Gbps de cifrado y 70 Gbps de compresión. La capacidad de cifrado también incluye IPSec en línea, lo que permite a los clientes liberar preciados núcleos informáticos para otras aplicaciones.
Innovaciones de seguridad basadas en hardware
Además de la aceleración de cifrado de Intel AES-NI e Intel QAT, los procesadores Intel® Xeon® D-2700 y D-1700 ofrecen a los fabricantes de soluciones, características de seguridad avanzadas integradas en el hardware que incluyen las siguientes:
- Intel® Software Guard Extensions (Intel® SGX) protege los datos mientras son usados creando áreas privadas y aisladas de memoria llamadas enclaves de ejecución segura en los que se pueden operar datos no cifrados más allá del alcance de los usuarios, independientemente de sus niveles de privilegios.
- El cifrado de memoria es compatible con el software existente sin modificación, a la vez que protege de forma criptográfica la memoria contra ataques de hardware usando el cifrado NIST AES XTS estándar con claves generadas por hardware a partir de un generador de números aleatorios endurecido implementado en silicio.
Conectividad Ethernet integrada avanzada
El Ethernet integrado ofrece hasta 100 Gbps de procesamiento, con opciones de conectividad que ofrecen enlaces desde 1 GbE a 100 GbE. En cuanto a redes de almacenamiento, la plataforma del SoC ofrece acceso directo a memoria remota (RDMA) para transferencias de memoria entre sistemas que omiten el sistema operativo, lo que aumenta el desempeño y reduce la sobrecarga y la latencia del procesador. Las capacidades de RDMA incluyen compatibilidad con el protocolo RDMA de internet de área amplia (iWARP) y RoCEv2 (RDMA en Ethernet mejorado convergente). Esta flexibilidad de los protocolos de transporte admite las topologías preferidas para arquitectos de almacenamiento.
El NIC integrado admite la personalización dinámica de dispositivo (DDP) para proporcionar múltiples perfiles que especifican optimizaciones y parámetros de administración de paquetes para tipos de tráfico específicos, aumentando el desempeño y la priorización del tráfico. Las colas de dispositivos de aplicación (ADQ) permiten que aplicaciones específicas reserven cualquier número de colas de hardware Ethernet dedicado, contribuyendo a garantizar un desempeño predecible.
La funcionalidad Ethernet integrada también incluye un procesador de paquetes mejorado llamado complejo de aceleración de redes (Network Acceleration Complex, NAC). El NAC es el siguiente paso en la evolución del procesamiento de paquetes y la aceleración de conmutación; integra lo siguiente:
- Interfaz de red con programador mejorado que ofrece hasta 100 Gbps de desempeño de host
- Procesador de paquetes y conmutador flexibles que aceleran el procesamiento de paquetes en línea
- Conexiones flexibles, con hasta ocho puertos de 25, 10 o 1 Gbps
Flexibilidad de implementación: Una arquitectura, dos opciones de paquetes
Con el fin de ampliar la variedad de modelos de uso, el sistema integrado en chip Intel Xeon está disponible en dos paquetes distintos: el procesador Intel® Xeon® D-2700 de alto número de núcleos, optimizado para el desempeño, y el procesador Intel® Xeon® D-1700, optimizado para rentabilidad y consumo de energía. Las dos opciones ofrecen flexibilidad en la implementación de cómputo de alta densidad y redes para varios modelos de uso.
Paquete avanzado (alto número de núcleos): procesadores Intel® Xeon® D-2700
Con 4 a 20 núcleos, el paquete SoC avanzado equipado con el procesador Intel® Xeon® D-2700 se adapta a cargas de trabajo exigentes, como la gestión de un alto nivel de procesamiento del plano de datos. Funciona con un TDP más alto que el procesador Intel® Xeon® D-1700 y cuenta con mayor desempeño y capacidad de memoria, más carriles PCI Express, cifrado de mayor ancho de banda y compresión mediante el acelerador Intel® QAT. Además, los procesadores Intel® Xeon® D-2700 admiten el uso de NAC con IPSec en línea.
Paquete estándar (bajo número de núcleos): procesadores Intel® Xeon® D-1700
Al incorporar de 2 a 10 núcleos, en función de la SKU específica, el paquete SoC estándar equipado con el procesador Intel® Xeon® D-1700 se suele implementar para funciones de plano de control, así como para usos de menor rendimiento como equipos en las instalaciones del cliente.
Ruta de actualización a partir de los procesadores Intel® Xeon® D anteriores
Los procesadores Intel® Xeon® D-2700 son los sucesores de los procesadores Intel® Xeon® D-2100, mientras que los procesadores Intel® Xeon® D-1700 sustituyen a los procesadores Intel® Xeon® D-1500 y D-1600. En todos los casos, las actualizaciones ofrecen mejoras significativas, equilibradas y rentables en cómputo, memoria y E/S.
Beneficios a través de cargas de trabajo en el perímetro
En cuanto a la informática de borde, los procesadores Intel® Xeon® D-2700 y D-1700 son más rentables, escalables y seguros que sus antecesores.
Mejoras en el desempeño de generación a generación1
Mayor rendimiento de señalización y plano de usuario habilitado por una microarquitectura avanzada
El kit de desarrollo de planos de datos (DPDK) se beneficia de las nuevas instrucciones y aceleradores integrados Intel® AVX-512
Redes integradas de alto desempeño con conectividad segura avanzada
- Hasta ocho puertos Ethernet con capacidades de procesamiento de paquetes de hasta 100 Gbps con IPSec en línea
- Asistencia garantizada para requisitos de velocidad de línea añadiendo valor extra mediante servicios y características adicionales
Reduzca el costo total de propiedad
- Mayor ancho de banda de E/S proporcionado por PCIe 4.0 (16 GT/s) con hasta 32 carriles
- Mayor carga de trabajo para suscriptores por nodo para una implementación rentable de servicios avanzados
Aceleradores criptográficos y de IA integrados
- Intel® QAT mejorada ofrece una mejor aceleración en comparación con la generación anterior
- Nuevas instrucciones para IA aceleran cargas de trabajo de IA/aprendizaje profundo
Escalabilidad de hasta 20 núcleos
- La arquitectura única estándar para el catálogo de productos NFV, incluyendo los procesadores escalables Intel® Xeon®
- Inversión total de plataforma reducida con consolidación de cargas de trabajo de aplicaciones, control y planos de datos, con retrocompatibilidad de software.
Características avanzadas para implementaciones de perímetro
El rango de expansión y la importancia de los usos pone demandas cada vez mayores en los recursos de cómputo aprovisionados en el perímetro para el desempeño, la capacidad de administración y la protección de datos. Los procesadores Intel® Xeon® D proporcionan nuevas tecnologías basadas en hardware que aceleran las cargas de trabajo, simplifican el mantenimiento y optimizan la seguridad.
| Nueva tecnología | Beneficio | |
|---|---|---|
| Aceleración de núcleo | Instrucciones de manipulación de bytes vectoriales (Vector Byte Manipulation Instructions, VBMI) | Aceleración de compresión/descompresión en el núcleo para cargas de trabajo de bases de datos en memoria |
| Instrucción VPMADD52 | Generación de cifrado de clave pública – aceleración de servidor web SSL front end | |
| Nuevas extensiones SHA | Aceleración de hashing, SSL, TLS, IPsec, dedup, blockchain | |
| Vector AES | Aceleración de cargas de trabajo de bases de datos | |
| Ajustes y administración de desempeño | Tecnología Intel® Resource (Intel® RDT) | Supervisión y control de memoria y uso de caché de último nivel |
| Turbo en todos los núcleos2 y frecuencia base priorizada2 flexibles | Frecuencias más altas para un subconjunto de núcleos, mientras todos se encuentran activos, para administrar el desempeño a nivel de aplicación | |
| Intel® Speed Select2 | Mayor frecuencia base con menos núcleos para asignación de SKU dinámica | |
| Conexión a tierra de bloques internos | Asignación de SKU por subsegmentos optimizada energéticamente | |
| Mejoras de virtualización | Aumento del desempeño de cargas de trabajo NFV | |
| Actualización de DRAM asíncrona (ADR) | La ADR con copia de batería mejorada reduce considerablemente los requisitos de tamaño de batería | |
| Seguridad | Intel® SGX-Trusted Environment Mode (Intel® SGX-TEM) | Protección de datos de grano fino mediante aislamiento de aplicaciones en memoria |
| Intel® Total Memory Encryption – Multi-Tenant (Intel® TME-MT) | Aislamiento de contenedores de VM para plataformas de tenencia múltiple | |
| Intel® Platform Firmware Resilience (Intel® PFR) | Protege, detecta y corrige amenazas de seguridad en tránsito, arranque y tiempo de ejecución | |
| Nuevos algoritmos en Intel® QAT de 3ᵃ Generación | SHA3, SM3, SM4, ChachaPoly agregados para acelerar cargas de trabajo IPsec, TLS y DTLS | |
| Inteligencia artificial | Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512) | Acelera el desempeño de cargas de trabajo computacionalmente intensivas como IA/aprendizaje profundo, simulaciones científicas y análisis financiero |
| Vector Neural Network Instructions (VNNI) | Ofrece aceleración de aprendizaje profundo y ahorros de energía importantes mediante el uso de un solo conjunto de instrucciones vectoriales | |
Especificaciones de paquete: avanzado en comparación con estándar
Los procesadores Intel® Xeon® D-2700 y D-1700 son similares en diseño, pero difieren en forma físico, número de núcleos, potencia de diseño total y otras características. Estas diferencias de especificaciones permiten que los SoCs coincidan con los usos cuyos desempeño, costos, espacio y requisitos y restricciones de energía correspondan.
| Zócalo | 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 |
| Núcleos | 4-20 con tecnología Intel® Hyper-Threading | 2-10 con tecnología Intel® Hyper-Threading |
| Caché | 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 |
| Potencia de diseño térmico (TDP) | 64-125 vatios | 25-85 vatios |
| Memoria | 4 canales DDR4 (2933 MT/s 2 DIMMs por canal, 3200 MT/s 1 DIMM por canal) Densidad de 8 Gb y 16 Gb Hasta 512 GB de capacidad con RDIMM3 | 2 o 3 canales DDR4 con hasta 2933 MT/s, 1 y 2 DIMMs por canal Densidad de 8 Gb y 16 Gb Hasta 384 GB de capacidad con RDIMM3 |
| Intel® Ethernet integrado | Opciones de rendimiento de hasta 100 Gbps Conectividad: 1, 2,5, 10, 25, 40, 50, 100 GbE con RDMA (iWARP y RoCE v2)4 | Opciones de desempeño de hasta 100 Gbps Conectividad: 1, 2,5, 10, 25, 40 GbE con RDMA (iWARP y RoCE v2)4 |
| Intel® QAT integrado | Intel® QAT de 3ᵃ Generación: Cifrado de hasta 100 Gbps Compresión de hasta 70 Gbps 80 kOps PKE RSA 2K | Intel® QAT de 2ᵃ Generación: Cifrado de hasta 20 Gbps Compresión de hasta 15 Gbps 20 kOps PKE RSA 2K |
| PCI Express | Un total de 56 carriles mediante la combinación de 32 PCIe 4.0 + 24 HSIO PCIe 3.0 32 carriles PCIe 4.0 totalmente dedicados en ancho de banda a partir del complejo de CPU (ocho puertos raíz) Bifurcación: x16, x8, x4 NTB a través de carriles PCI 4.0: x16 y x8 | Un total de 40 carriles mediante la combinación de 16 PCIe 4.0 + 24 HSIO PCIe 3.0 16 carriles PCIe 4.0 totalmente dedicados en ancho de banda a partir del complejo de CPU (cuatro puertos raíz) Bifurcación: x16, x8, x4 NTB a través de carriles PCI 4.0: x16 y x8 |
| Compatibilidad con SATA | Hasta 24 veces SATA 3.0 a través de HSIO | |
| E/S flexible de alta velocidad | 24 carriles de E/S flexibles de alta velocidad configurados como PCIe/SATA/USB Hasta 24 carriles PCIe 3.0 (2,5, 5, 8 GT/s, compatibilidad con bifurcación: x8, x4, x2; 12 puertos raíz) o hasta 24 SATA 3.0, o hasta cuatro puertos USB 3.0 El ancho de banda HSIO combinado está limitado a 16 carriles de tráfico PCIe 3.0 equivalentes |
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| Otras funciones | UART, LPC, SPI, eMMC 5.1, 2 puertos USB 2.0, Intel® ME (Manageability Engine), SGX, TME-MT, PFR | |
Portafolio de procesadores Intel® para computación en el perímetro
Los sistemas abiertos equipados con procesadores Intel® permiten que los arquitectos adapten sus soluciones al nivel de cómputo y desempeño que se necesita, a la vez que permiten restricciones de espacio y energía específicas de la implementación. Los procesadores Intel® Xeon® D figuran en el portafolio de procesadores perimetrales más amplia de Intel, que incluye también procesadores escalables Intel® Xeon® y procesadores Intel Atom® C3000. En conjunto, estas familias de procesadores cumplen con el espectro completo de requisitos de cómputo en el perímetro, con una compatibilidad completa de software en todo el portafolio.