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拉近工作負載處理位置與資料來源點這類驅動因素接踵而來,邊緣運算的需求隨之應運而生。若要充分利用網路邊緣使用模式的優勢,享有低延遲和行動網路回傳頻寬成本降低這類效益,關鍵在於提供效能與安全性,同時滿足功率與空間限制。為邊緣運算和其他分散式環境最佳化的先進系統架構,是得以將資料中心資源向外移動的推手,適用於以下這類實作環境和使用案例:

  • 連網,包括閘道和路由器、安全應用裝置與儲存裝置
  • 5G 拓撲,包括 C-RAN 與 D-RAN 架構
  • 安全性,包括安全存取服務邊緣(SASE)
  • 物聯網,包括智慧作業

為了填補這些角色而部署固定功能裝置的時代已經過去了。搭載 Intel 架構的一般用途開放式標準系統,為新一代邊緣提供了彈性且符合成本效益的基礎,包括邊緣裝置和設備的人工智慧(AI)。

為您隆重介紹 Intel® Xeon® D-2700 處理器與 D-1700 處理器

Intel® Xeon® D-2700 處理器與 D-1700 處理器的設計,將密集運算配置於邊緣,在高運算處理量與低散熱設計功率(TDP)之間取得了完美的平衡。針對密碼編譯、AI 和壓縮的高單核心效能、進階安全功能,以及內建硬體加速,支援密度最佳化平台內繁重工作負載的需求。高度整合式設計以採用球柵陣列(BGA)封裝之系統單晶片(SoC)的方式封裝,讓
設計導入更便利,而且更節能。

高度整合式設計非常適合開發精巧的解決方案,搭配更廣泛的全新作業溫度範圍,適用於鎖定室內外嚴苛環境的部署。另外,SoC 與前幾代 Intel Xeon 處理器的軟體和 API,以及其他 Intel 架構和解決方案完全相容。因此,在現有 Intel 解決方案中輕輕鬆鬆即可設計、開發與整合,不僅可降低總體擁有成本,還能加快更新產品的上市時間。

運算效能

解決方案受惠於 Intel® Xeon® D-2700 處理器與 D-1700 處理器內建的一系列硬體技術,可加速下列各種工作負載:

  • Intel® Deep Learning Boost (Intel® DL Boost) 減少計算時不必要的精確度,加速 AI 工作負載,讓計算得以更快完成。
  • Intel® AES New Instructions (Intel® AES-NI) 加速了硬體中 AES 加密演算法資源密集的部分。
  • Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512) 利用每次時脈週期處理資料量比前一代技術更多的超寬 512 位元向量作業,為 AI 與 5G 工作負載這類嚴苛的需求,大幅提升效能。
  • Intel® QuickAssist Technology (Intel® QAT) 具有即時 IPSec 支援,可加速加密與壓縮;這個平台可驅動高達 100 Gbps 的密碼編譯速度與 70 Gbps 的壓縮速度。此外,密碼編譯功能包含即時 IPSec,可讓客戶為其他應用程式釋放寶貴的運算核心。

硬體型安全性創新

除了 Intel AES-NI 與 Intel QAT 的加密加速外,Intel® Xeon® D-2700 處理器及 D-1700 處理器還為解決方案製造商提供了內建於硬體的尖端安全功能,包括下列功能:

  • Intel® Software Guard Extensions (Intel® SGX) 會建立稱為安全執行指定位址空間的私人隔離記憶體區域,不僅可供未加密的資料在此作業,還能讓任何權限等級的軟體與使用者都只能望之卻步,保護使用中的資料。
  • 記憶體加密無須修改即可支援現有軟體,利用 NIST AES XTS 加密標準搭配硬體產生的金鑰為記憶體抵擋硬體攻擊,而且這些金鑰是來自部署於矽晶片的強化亂數產生器。

進階整合式乙太網路連線

整合式乙太網路提供高達 100 Gbps 的處理量,連線選項可提供 1 GbE 至 100 GbE 的連結。在儲存裝置連網方面,SoC 平台為系統之間的記憶體傳輸,提供繞過作業系統的遠端直接記憶體存取(RDMA),既可增加輸送量,還能減少處理器負載及延遲。RDMA 功能包括對網路廣域 RDMA 通訊協定(iWARP)與 RoCEv2(透過融合式增強乙太網路的 RDMA)的兩種支援。這種傳輸通訊協定彈性,支援儲存裝置架構設計師選用的拓撲。

整合式 NIC 支援 Dynamic Device Personalization (DDP) 提供多個設定檔,可為特定流量類型各自指定最佳化與封包處理參數,提高處理量並安排流量優先順序。Application Device Queues (ADQ) 可讓特定應用程式保留任何數量的專用乙太網路硬體佇列,協助確保締造可預測的效能。

整合式乙太網路功能還包含稱為 Network Acceleration Complex (NAC) 的增強型封包處理器元件。NAC 是封包處理與切換加速變革的下一步,整合了下列功能:

  • 排程器經過強化的網路介面,提供高達 100 Gbps 的主機處理量
  • 彈性的封包處理器與交換器,可加速內建封包處理
  • 彈性的連線方式,最多八個連接埠,速度分別為 25、10 或 1 Gbps

實作彈性:一個架構,兩種封裝選項

為了擴大使用模式的範圍,Intel Xeon SoC 提供兩種截然不同的封裝:針對效能最佳化的高核心數 Intel® Xeon® D-2700 處理器,以及針對成本與功耗最佳化的 Intel® Xeon® D-1700 處理器。這兩種選項為各種使用模式,提供了部署高密度運算與連網的彈性。

進階封裝(高核心數):Intel® Xeon® D-2700 處理器

搭載 Intel® Xeon® D-2700 處理器的進階 SoC 封裝,具有 4 至 20 核心,適合要求嚴苛的工作負載,例如處理高資料平台處理量。相較於 Intel® Xeon® D-1700 處理器,它運作時的 TDP 較高、記憶體效能與容量更高、PCI Express 通訊通道更多、加密頻寬更高,並且透過 Intel QAT 加速器完成壓縮。此外,Intel® Xeon® D-2700 處理器還支援內建 IPSec 的 NAC。

標準封裝(低核心數):Intel® Xeon® D-1700 處理器

搭載 Intel® Xeon® D-1700 處理器的標準 SoC 封裝,視特定 SKU 而定,具有 2 至 10 核心,通常是針對控管平台功能,以及客戶內部設備這類處理量較低的用途所部署。

從前幾代 Intel® Xeon® D 處理器的升級途徑

Intel® Xeon® D-2700 處理器是接替 Intel® Xeon® D-2100 處理器的產品,而 Intel® Xeon® D-1700 處理器則取代了 Intel® Xeon® D-1500 處理器與 D-1600 處理器。在任何情況下,升級都大幅改善了運算、記憶體與 I/O,更平衡也更符合成本效益。

邊緣工作負載的效益

在邊緣運算方面,Intel® Xeon® D-2700 處理器與 D-1700 處理器相較於前幾代產品,成本效益更高、可擴充性更高,安全性也更高。

逐代效能提升1

先進的微架構提高了訊號與使用者平面處理量

全新 Intel® AVX-512 指令與內建加速器提供的 Data Plane Development Kit (DPDK) 優勢

具進階安全連線能力的整合式高處理量連網

  • 高達八個乙太網路連接埠,具有內建 IPSec 且速度高達 100 Gbps 的封包處理功能
  • 保證支援線路速率需求,並且透過額外服務與功能增加更多價值

降低總持有成本

  • PCIe 4.0 (16 GT/s) 提供提升的 I/O 頻寬,通道最多 32 條
  • 提高每個節點的訂閱者工作負載,以符合成本效益的方式部署進階服務

整合式加密與人工智慧加速器

  • 與上一代技術相比,經過提升的 Intel® QAT 提供更出色的加速功能
  • 全新的 AI 指令加速了 AI/深度學習工作負載

高達 20 核心的擴充性

  • 適用於 NFV 產品組合(包括 Intel® Xeon® 可擴充處理器)的單一標準架構
  • 透過軟體向下相容性整合應用程式、控制與資料平台工作負載,降低總平台投資

進階的邊緣部署功能

各種用途的範圍越來越大,重要性也越來越高,為了效能、管理功能和資料保護將運算資源配置於邊緣的需求隨之增加。Intel® Xeon® D 處理器提供全新的硬體型技術,可加速工作負載、簡化維護,並且增強安全性。

新技術 優勢
核心加速 向量位元操作指令(VBMI) 適用於記憶體內資料庫工作負載的核心內壓縮/解壓縮加速
VPMADD52 指令 公開金鑰密碼編譯產生:SSL 前端網路伺服器加速
新版 SHA Extensions 雜湊、SSL、TLS、IPsec、重複資料刪除、區塊鏈的加速
向量 AES 資料庫工作負載加速
效能調校和管理 Intel® 資源控管技術(Intel® Resource Director Technology,Intel® RDT) 記憶體和末級快取記憶體使用狀況的監控
靈活的全核心渦輪2和優先排序的基本頻率2 核心子集頻率更高,而且所有核心皆為作用中,可管理應用程式層級的效能
Intel Speed Select2 動態 SKUing 以較低的核心數提供較高的基本頻率
內部區塊接地 功率最佳化子區段 SKUing
虛擬化改善 提升 NFV 工作負載的效能
非同步 DRAM 重新整理(ADR) 具有增強型備用電池的 ADR 大幅降低了對電池尺寸的要求
安全性 Intel® SGX-Trusted Environment Mode (Intel® SGX-TEM) 透過記憶體中的應用程式隔離,實現精密資料保護
Intel® Total Memory Encryption – Multi-Tenant (Intel® TME-MT) 多租用戶平台的 VM 容器隔離
Intel® 平台韌體復原(Intel® PFR) 保護、偵測及修正傳輸、啟動和執行時間的安全性威脅
Intel® QAT 第 3 代的全新演算法 新增 SHA3、SM3、SM4、ChachaPoly,可加速 IPsec、TLS 和 DTLS 工作負載
人工智慧(AI) Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512) 加速運算密集工作負載的效能,包括人工智慧/深度學習、科學模擬與財務分析
向量類神經網路指令(VNNI) 利用單一向量指令集,大幅加速深度學習及節能

封裝規格:進階與標準對決

Intel® Xeon® D-2700 處理器與 D-1700 處理器雖然設計相似,但是外型規格、核心數、總設計功率和其他功能則各不相同。這些規格差異讓 SoC 可以搭配有相應效能、成本、空間,以及功率需求和限制的使用情形。

插槽 SoC:正反向晶片 球柵陣列(FCBGA)52.5 公釐 x 45 公釐 SoC:正反向晶片 球柵陣列(FCBGA)45 公釐 x 45 公釐
核心 4-20 搭配 Intel® 超執行緒技術 2-10 搭配 Intel® 超執行緒技術
快取記憶體 LLC:1.5 MB/核心(最大 30 MB)MLC:1.25 MB/核心 LLC:1.5 MB/核心(最大 15 MB)MLC:1.25 MB/核心
散熱設計功耗(TDP) 64-125 瓦 25-85 瓦
記憶體 4 通道 DDR4(每通道 2933 MT/s 2DIMM,每通道 3200 MT/s 1 DIMM)8 Gb 與 16 Gb 密度 RDIMM 容量最高 512 GB3 最高 2933 MT/s 的 2 或 3 通道 DDR4,每通道 1 個及 2 個 DIMM 8 Gb 與 16 Gb 密度 RDIMM 容量最高 384 GB3
整合式 Intel® 乙太網路 最高 100 Gbps 輸送量選項 連線能力:1、2.5、10、25、40、50、100 GbE,採用 RDMA(iWARP 與 RoCE v2)4 最高 100 Gbps 輸送量選項 連線能力:1、2.5、10、25、40 GbE,採用 RDMA(iWARP 與 RoCE v2)4
整合式 Intel® QAT Intel® QAT 第 3 代:最高 100 Gbps 加密 最高 70 Gbps 壓縮 80kOps PKE RSA 2K Intel® QAT 第 2 代:最高 20 Gbps 加密 最高 15 Gbps 壓縮 20kOps PKE RSA 2K
PCI Express 透過結合 32 條 PCIe 4.0 + 24 條 HSIO PCIe 3.0,總計 56 條通道 CPU 複合體的 32 條 PCIe 4.0 完整 BW 專屬通道(八個根連接埠)拆分:x16、x8、x4 透過 PCI 4.0 通道的 NTB:x16 與 x8 透過結合 16 條 PCIe 4.0 + 24 條 HSIO PCIe 3.0,總計 40 條通道 CPU 複合體的 16 條 PCIe 4.0 完整 BW 專屬通道(四個根連接埠)拆分:x16、x8、x4 透過 PCI 4.0 通道的 NTB:x16 與 x8
SATA 支援 透過 HSIO 最多 24 個 SATA 3.0
高速彈性 I/O

24 條以 PCIe/SATA/USB 方式配置的高速彈性 I/O 通道

最多 24 條 PCIe 3.0 通道(2.5、5、8 GT/s、拆分支援:x8、x4、x2;12 個根連接埠)

或最多 24 個 SATA 3.0,或最多四個 USB 3.0 連接埠

合併的 HSIO 頻寬限於相當 16 條 PCIe 3.0 通道的流量

其他特色 UART、LPC、SPI、eMMC 5.1、2x USB 2.0、Intel® ME(管理引擎)、SGX、TME-MT、PFR

適用於邊緣運算的 Intel 處理器產品組合

搭載 Intel® 處理器的開放式系統,讓架構設計師可以根據所需的運算與效能等級量身打造解決方案,同時兼顧實作環境專屬的空間與功率限制。Intel® Xeon® D 處理器是 Intel 更廣泛邊緣處理器產品組合的一環,而 Intel® Xeon® 可擴充處理器與 Intel Atom® C3000 處理器也包含在這個組合當中。這幾個處理器系列的組合,滿足了全方位的邊緣運算需求,而且整個產品組合的軟體都能完全相容。

進一步瞭解:www.intel.com/xeond

注意事項與免責聲明

功能、SKU 和頻率為初步資料且可能變更。

效能因使用情形、配置和其他因素而異。請造訪 https://www.intel.com/PerformanceIndex 進一步瞭解。

效能結果係依配置中所示日期的測試為準,且可能無法反映所有公開可用的安全性更新。請查看配置公開資料以獲得配置詳細資訊。沒有產品或元件能提供絕對的安全性。

Intel 並不控制或審核第三方的資料。您應該參考其他來源以評估準確性。

您的成本和成果可能有所落差。

Intel 技術可能需要搭配支援的硬體、軟體或服務啟動才能使用。

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0222/FS/MESH/346434-001US。

產品與效能資訊

1

請至 www.intel.com/processorclaims 參閱 [9]:Intel Xeon D。結果可能會有所差異。

2可用度依 SKU 而異。
3根據使用的 DIMM 類型(UDIMM SODIMM、LRDIMM、下焊式記憶體),或許能實現更大的記憶體容量。
4SKU 與配置不同,支援的連接埠數量就不同。