揭秘英特尔未来 IPU 路线图，开启数据中心“进化之旅”

随着各行各业数字化转型的加速推进，工作负载越来越多样化，这导致数据中心越来越庞大，为底层基础设施带来了压力。基于此，推动基础设施不断发展，以提高数据中心的使用效率成为必经之路。

在此过程中，不断演进的数据中心需要一个全新智能架构。在这一架构内，大规模分布式异构计算能够协同工作、无缝连接，并形成一个独立的计算平台。这种新架构有助于解决当今资源搁浅、数据流拥堵和平台安全不兼容的挑战。这种智能数据中心架构将拥有三类计算单元，即用于通用计算的 CPU、用于特定应用或特定工作负载加速的 XPU 以及用于基础设施加速的 IPU——它们将通过可编程网络相互连接，从而有效利用数据中心资源。

英特尔以 IPU 解锁数据中心“芯”潜力

早在去年，英特尔就推出了基础设施处理器(IPU)。作为一种可编程网络设备，IPU 能够助力云和通信服务提供商以及企业提高安全性、节约开销并充分释放中央处理器（CPU）的性能。借助 IPU，客户可以通过安全、稳定、可编程的解决方案更好地利用资源，为服务提供商和租户带来更高的安全性和隔离性。

在近期开幕的英特尔 On 产业创新峰会（Intel Vision）上，英特尔公布了其到 2026 年的 IPU 产品路线图，其中包括基于全新 FPGA 和英特尔架构平台的代号为 Hot Springs Canyon 的产品，Mount Morgan（MMG）ASIC，以及下一代 800GB 产品。英特尔通过完整地展示其基于 FPGA 和 ASIC 的 IPU 平台产品组合以及开放软件框架，表明了其通过提高数据中心效率和可管理性来更好满足客户需求的决心。

此外，开放的生态系统能够更好地发挥 IPU 的价值。英特尔的 IPU 背靠强大的开源软件，包括基础架构编程人员开发套件（IPDK），它融合了公司长期以来打造 SPDK（存储性能开发套件）、DPDK（数据平面开发套件）和 P4 可编程智能结构的经验。通过与社区携手合作，IPDK 能够让开发者更轻松地运用技术，并帮助客户开发领先的云编排软件和服务。IPDK 还可以让客户专注于他们的应用软件，而非底层 API 或硬件。

揭秘英特尔未来 IPU 路线图

在此次英特尔 On 产业创新峰会上，英特尔公布了如下未来 IPU 路线图：

2022 年：第二代 IPU

• Mount Evans（英特尔首款 ASIC IPU）和 Oak Springs Canyon（英特尔第二代 FPGA IPU）正在向谷歌及其它服务提供商出货。

2023/2024 年：第三代 IPU

• 代号为 Mount Morgan 和 Hot Springs Canyon 的 400 GB IPU 预计开始向客户及合作伙伴出货。

2025/2026 年：

• 下一代 800GB IPU 预计开始向客户及合作伙伴出货。

200GB

Mount Evans

Mount Evans 是英特尔首款 ASIC IPU 的代号。该款 IPU 由英特尔和谷歌云共同构建和开发，并融合了多代 FPGA SmartNIC 和首代英特尔 FPGA IPU 的开发经验。

• 超大规模就绪，提供高性能网络和存储虚拟化卸载，同时保持高度控制；

• 提供业界领先的可编程数据包处理引擎，支持防火墙和虚拟路由等用例；

• 使用扩展自英特尔傲腾技术的硬件加速非易失性存储器接口（NVM），以模拟 NVMe 设备；

• 采用高性能英特尔^® Quick Assist 技术，部署高级加密和压缩加速功能；

• 可采用现有普遍部署的 DPDK、SPDK 等软件环境进行编程，并采用 P4 编程语言来配置管线；

• 预计在 2022 年开始向谷歌及其它服务提供商出货；预计在 2023 年进行广泛部署。

Oak Springs Canyon

Oak Springs Canyon 是英特尔第二代 FPGA IPU 平台的代号，基于英特尔^®至强^® D 和业界领先的低功耗、高效率、高性能的英特尔^® Agilex™ FPGA 而打造。Oak Springs 提供：

• 网络虚拟化功能卸载——适用于开放式虚拟交换机（OVS）等工作负载以及 NVMe over Fabric 和 RoCE v2 等存储功能；

• 标准化且可定制的平台——让客户能够通过 Intel^® Open FPGA Stack（一个可扩展、可访问源码的软硬件基础设施）等软件，利用 FPGA 和英特尔至强 D 处理器定制其数据路径和解决方案；

• 使用现有普遍部署的软件环境进行编程，包括已经针对 x86 进行了优化的 DPDK 和 SPDK 等；

• 更安全的高速 2x 100GbE 以太网网络接口，包含硬化的加密模块

• 硬件中支持 VirtIO，实现原生 Linux 支持

400GB

Mount Morgan

Mount Morgan 是英特尔下一代 ASIC IPU。

• 预计在 2023/2024 年出货。

Hot Springs Canyon

Hot Springs Canyon 是英特尔下一代 FPGA IPU 平台

• 预计在 2023 年开始出货，2024 年进行更广泛地部署。

下一代 800GB IPU

预计在 2025/2026 年出货

英特尔已在数据中心叱咤多年，此次 IPU 路线图不仅意味着英特尔将继续履行打造端到端可编程网络的承诺，还表明了英特尔能够通过积极创新提供解决现实世界问题的产品。英特尔将 IPU 置于与 CPU 和 XPU 同等重要的地位，这使得 IPU 的发展具有了重大意义。