El constante esfuerzo por procesar las cargas de trabajo más cerca del origen de los datos genera requisitos para la informática en el perímetro. Ofrecer rendimiento y seguridad ajustándose a las limitaciones de potencia y espacio es clave para aprovechar al máximo los modelos de uso del perímetro de red para obtener ventajas como baja latencia y costes reducidos para el ancho de banda de retorno. Las arquitecturas de sistemas avanzadas que están optimizadas para la informática de borde y otros entornos distribuidos están permitiendo la salida de los recursos del centro de datos, para implementaciones y ejemplos de uso como:
- Redes, incluyendo las puertas de enlace, los enrutadores y los dispositivos de seguridad y almacenamiento
- Topologías 5G, incluyendo las arquitecturas C-RAN y D-RAN
- Seguridad, incluyendo el Perímetro de servicio de acceso seguro (SASE)
- Internet de las cosas, incluyendo las operaciones inteligentes
Ya pasó la época de implementar dispositivos de función fija para desempeñar estas tareas. 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.
Presentamos los 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 rendimiento por núcleo, las funciones de seguridad avanzadas, la aceleración de hardware integrada para cifrado, la IA y la compresión ayudan a atender las necesidades de las cargas de trabajo exigentes en una plataforma de densidad optimizada. 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 es muy adecuado para al desarrollo de soluciones compactas para implementaciones destinadas a entornos interiores, exteriores y de condiciones severas, que se complementa con un espectro de temperaturas de funcionamiento recién ampliado. Además, el SoC es totalmente compatible con software en interfaces API de generaciones anteriores de procesadores Intel Xeon, así como otras soluciones y arquitectura de Intel®. La resultante facilidad de diseño, desarrollo e integración en soluciones Intel® existentes posibilita un menor coste total de propiedad y una rápida comercialización para obtener ofertas de productos actualizadas.
Rendimiento 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 las cargas de trabajo de IA al eliminar la precisión innecesaria en cálculos para que puedan ejecutarse más rápidamente.
- Intel® AES New Instructions (Intel® AES-NI) acelera las partes del algoritmo de codificación AES en el hardware que exigen muchos recursos.
- Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512) potencia el rendimiento para requisitos exigentes, como cargas de trabajo de IA y de 5G con operaciones vectoriales de 512 bits con innumerables prestaciones que funcionan en más datos por ciclo de reloj que las tecnologías anteriores.
- Intel® QuickAssist Technology (Intel® QAT) compatible con IPSec en línea acelera el cifrado y la compresión; la plataforma es capaz de mover hasta 100 Gbps de cifrado y 70 Gbps de compresión. La capacidad de cifrado también abarca IPSec en línea, lo cual permite que los clientes liberen a los valiosos 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 en uso mediante la creación de áreas de memoria privadas y aisladas denominadas enclaves de ejecución seguros en los que se puede operar con los datos no cifrados, más allá del alcance del software y de los usuarios, independientemente de sus niveles de privilegio.
- El cifrado de memoria es compatible con el software existente sin modificación mientras protege la memoria de forma cifrada ante ataques de hardware utilizando el estándar de cifrado NIST AES XTS con claves generadas por hardware desde un generador de números aleatorio reforzado e implementado en el chip de silicio.
Conectividad de Ethernet integrada avanzada
La interfaz Ethernet integrada proporciona hasta 100 Gbps de velocidad de transmisión, con opciones de conectividad que ofrecen vínculos desde 1 GbE hasta 100 GbE. Para las redes de almacenamiento, la plataforma SoC ofrece Acceso remoto directo a memoria (RDMA) para transferencias de memoria entre sistemas que omitan el sistema operativo, aumentando la capacidad de procesamiento y reduciendo la sobrecarga de procesador y la latencia. Las capacidades de RDMA incluyen compatibilidad tanto con el Protocolo de internet de área amplia de RDMA (iWARP) como con RoCEv2 (RDMA sobre la Ethernet mejorada convergente). Esta flexibilidad de los protocolos de transporte admite las topologías elegidas para los arquitectos de almacenamiento.
El NIC integrado admite la Personalización de dispositivo dinámico (DDP) para suministrar múltiples perfiles; cada uno de ellos define las optimizaciones y los parámetros de gestión de paquetes para tipos de tráfico específicos, para aumentar el rendimiento y la priorización del tráfico. Las colas de dispositivo de aplicación (ADQ) permiten a aplicaciones específicas reservar cualquier número de colas de hardware Ethernet dedicadas, lo cual contribuye a garantizar un rendimiento predecible.
La funcionalidad de Ethernet integrada también incorpora un componente de procesador de paquetes mejorado, denominado Complejo de aceleración de red (NAC). El NAC es el siguiente paso en la evolución del procesamiento de paquetes y la aceleración de conmutación; integra los siguientes elementos:
- Interfaz de red con programador mejorado que proporciona hasta 100 Gbps de velocidad de transferencia del host
- El procesador de paquetes flexible y el conmutador aceleran el procesamiento de paquetes en línea
- Conexiones flexibles, con hasta ocho puertos a 25, 10, o 1 Gbps
Flexibilidad de implementación: una arquitectura, dos opciones de paquete
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. Ambas opciones brindan flexibilidad a la hora de implementar informática 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 informática, memoria y E/S.
Ventajas en todas las cargas de trabajo perimetrales
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 de rendimiento de una generación a otra
Una mayor capacidad de proceso de señalización y de plano de usuario habilitada por una microarquitectura avanzada
El kit de desarrollo del plano de datos (DPDK) se beneficia de las nuevas instrucciones de Intel® AVX-512 y de los aceleradores integrados
Redes integradas de alto rendimiento con una conectividad avanzada segura
- Hasta ocho puertos Ethernet con hasta 100 Gbps de prestaciones de procesamiento de paquetes con IPSec en línea
- Conformidad asegurada con los requisitos de velocidad de línea, al tiempo que aporta más valor a través de servicios y características adicionales
Menor coste total de propiedad
- Aumento del ancho de banda de E/S provisto por PCIe 4.0 (16 GT/s) con hasta 32 carriles
- Aumento de la carga de trabajo de suscriptor por nodo, para lograr 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
- Las nuevas instrucciones para IA aceleran las 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®
- Menor inversión total en plataforma gracias a la consolidación de cargas de trabajo de aplicaciones, control y de plano de datos, con retrocompatibilidad de software
Características avanzadas para implementaciones perimetrales
La creciente variedad y relevancia de los usos imponen exigencias cada vez mayores de recursos informáticos aprovisionados en el perímetro para obtener rendimiento, capacidad de gestión y 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.
| nuevas tecnologías | Ventaja | |
|---|---|---|
| Aceleración del núcleo | Vector Byte Manipulation Instructions (VBMI) | Aceleración de compresión/descompresión InCore para cargas de trabajo de bases de datos en memoria |
| Instrucción VPMADD52 | Generación criptográfica de clave pública: aceleración de servidores web front-end SSL | |
| Nuevo Intel® SHA Extensions | Aceleración de hash, SSL, TLS, IPsec, dedup, cadenas de bloques | |
| Vector Intel® AES | Aceleración de las cargas de trabajo de bases de datos | |
| Mejora y gestión del rendimiento | Tecnología Intel® Resource Director (Intel® RDT) | Supervisión y control de la memoria y uso de caché de último nivel |
| Turbo en todos los núcleos1 y frecuencia base priorizada1 flexibles | Mayores frecuencias para un subconjunto de núcleos, mientras que todos los núcleos están activos para gestionar el rendimiento en el ámbito de las aplicaciones | |
| Intel® Speed Select1 | Mayor frecuencia base en menos cantidad de núcleos para SKU dinámico | |
| Transporte interno de bloques | SKU de subsegmentos energéticamente optimizado | |
| Mejoras de virtualización | Mejora el rendimiento de las cargas de trabajo NFV | |
| Actualización de DRAM asincrónica (ADR) | La ADR con un soporte de batería mejorado reduce significativamente los requisitos de tamaño de la batería | |
| Seguridad | Intel® SGX-Trusted Environment Mode (Intel® SGX-TEM) | Protección precisa de datos mediante el aislamiento de las aplicaciones en memoria |
| Intel® Total Memory Encryption – Multi-Tenant (Intel® TME-MT) | Aislamiento de contenedores VM para plataformas de múltiples inquilinos | |
| 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 añadidos para acelerar las cargas de trabajo IPsec, TLS y DTLS | |
| Inteligencia artificial (IA) | Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512) | Acelera el rendimiento de cargas de trabajo de alta intensidad informática, incluyendo IA/aprendizaje profundo, simulaciones científicas y análisis financiero |
| Instrucciones para redes neuronales de vectores (VNNI) | Brinda una aceleración de aprendizaje profundo y ahorro energético significativos mediante el uso de un conjunto único de instrucciones vectoriales | |
Especificaciones del paquete: avanzadas frente a estándar
Los procesadores Intel® Xeon® D-2700 y D-1700 son similares en diseño, pero difieren en formato físico, número de núcleos, potencia de diseño total y otras características. Estas diferencias en las especificaciones permiten que los SoC se adjudiquen a los usos con requisitos y limitaciones correspondientes de rendimiento, coste, espacio y energía.
| 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 a 20 con tecnología Intel® Hyper-Threading | 2 a 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 a 125 vatios | 25 a 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 RDIMM2 | 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 RDIMM2 |
| Intel® Ethernet integrada | Opciones de rendimiento de hasta 100 Gbps Conectividad: 1, 2,5, 10, 25, 40, 50, 100 GbE con RDMA (iWARP y RoCE v2)3 | Opciones de desempeño de hasta 100 Gbps Conectividad: 1, 2,5, 10, 25, 40 GbE con RDMA (iWARP y RoCE v2)3 |
| Intel® QAT integrada | 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 24x SATA 3.0 sobre 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 |
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| Otras características | UART, LPC, SPI, eMMC 5.1, 2x USB 2.0, Intel® ME (Motor de administración), SGX, TME-MT, PFR | |
Portafolio de procesadores Intel® para computación en el perímetro
Los sistemas abiertos integrados en procesadores Intel® sirven para que los arquitectos adapten sus soluciones al nivel de informática y rendimiento requerido, al tiempo que tienen en cuenta las limitaciones de espacio y potencia específicas de implementación. Los procesadores Intel® Xeon® D figuran en la cartera 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 satisfacen el espectro completo de requisitos informáticos perimetrales, con una compatibilidad total de software en toda la gama.