Intel Xeon D — что это такое и для чего нужно?
Intel Deep Learning Boost. Технология предназначенная для ускорения задач глубокого обучения на процессорах Intel. Она включает в себя набор инструкций, таких как AVX-512 VNNI и AVX-512 BF16, которые улучшают производительность при выполнении операций, связанных с глубоким обучением, например, свёрточных нейронных сетей;
Технические характеристики Intel Xeon D
16-ти ядерный Intel Xeon D-2775T прикрытый пассивным радиатором для отвода тепла в материнской плате Supermicro X12SDV-16C-SPT8F
Актуальные однокристальные 64-разрядные процессоры Intel Xeon D построены на архитектуре Ice Lake с ядрами Sunny Cove. В конфигурации этих чипов имеется встроенный сетевой адаптер Intel Ethernet с пропускной способностью 50–100 Гбит/с. Благодаря интегрированному адаптеру, снижаются задержки и увеличивается эффективность обмена данными между ядрами процессора и сетевым контроллером. Несмотря на интеграцию сетевого адаптера, инженеры Intel предусмотрели поддержку дополнительных 32 линий PCI Express 4.0, а также контроллеры USB 3.0, SATA 3.0 и других периферийных устройств. Несмотря на свои скромные габариты, Intel Xeon D имеет 4-х канальный контроллер DDR4–3200 Mhz с поддержкой полноценной серверной памяти ECC REG. Благодаря этому Xeon D может поддерживать до 1 ТБ памяти. В компактном Xeon D компания Intel смогла разместить от 2 до 20 ядер на сравнительно высокой тактовой частоте свыше 3 ГГц, при этом сохраняя весьма низкий TDP — от 40 Вт (Xeon D 1712TR) до 129 (Xeon D 2796TE) Вт.
На данный момент есть 2 актуальные линейки процессоров семейства Xeon D — Xeon D-1700 и Xeon D-2700. Обе серии имеют интеграцию с технологией Intel Deep Learning Boost, благодаря чему их можно использовать для работы с различными приложениями, использующими искусственный интеллект. Тем не менее, в других аспектах эти технологии имеют некоторые различия. Рассмотрим, чем отличаются эти серии и для выполнения каких задач они подойдут.
Intel Xeon D-1700
Высокопроизводительный одноплатный компьютер XPedite7771 на базе Intel® Xeon® D-1700 и 48 GB DDR4. Примечательно, что CPU имеет встроенный 100GBASE-KR4 в столь компактном корпусе
Серия Xeon D-1700 на сокетах BGA2227 потребляет меньше энергии и ориентирована на задачи с умеренными требованиями к производительности и предназначена для встроенных систем, облачных приложений и систем управления. Эти процессоры подойдут для виртуализации, развертывания малых и средних бизнес-приложений, имеют трехканальный контроллер памяти, а также предлагают расширенные функции управления энергопотреблением. Xeon D-1700 также имеет поддержку Intel Deep Learning Boost, но с меньшим количеством функций по сравнению с D-2700.
Число ядер — до 10 шт;
Число каналов памяти — 3x DDR4 2933Mhz;
Максимальный объем памяти — до 348 ГБ;
Максимальная частота — до 3.5 Ггц;
TDP — от 25 Вт до 90 Вт.
Intel Xeon D-2700
Мезонинный процессорный модуль Advantech SOM-D580 форм-фактора COM-HPC® Size D может быть укомплектован топовым Xeon D D-2796TE c 20 ядрами архитектуры Ice Lake
Процессоры серии Xeon D-2700 на сокетах BGA2579 были разработаны с акцентом на высокую производительность и специализированные вычисления. Они предлагают большие вычислительные возможности и более высокую пропускную способность памяти с четырехканальными контроллерами. Серия D-2700 также имеет расширенные функции безопасности и управления памятью. В отличие от серии Intel Xeon D-1700, в процессоры В-2700 интегрирована технология Intel QAT, которая увеличивает скорость шифрование и сжатия данных, а также эффективно распределяет нагрузку на ядра, что делает эти чипы эффективным решением для широкого спектра задач.
Число ядер — до 20 шт;
Число каналов памяти — 4x DDR4 3200Mhz;
Максимальный объем памяти — до 1 ТБ;
Максимальная частота — до 3400 Ггц;
TDP — от 65 Вт до 129 Вт.
Интегрированный сетевой адаптер в Xeon D
Слайд Intel повествующий о ключевых преимуществах встроенного сетевого адаптера в процессоры Xeon D 1700/2700
Благодаря однокристальной системе, процессоры Xeon D имеют встроенный сетевой адаптер Intel Ethernet. Эти контроллеры поддерживают программируемую обработку данных на скорости до 100 Гбит/с, а также в них интегрирована технология RDMA (Remote Direct Memory Access).
RDMA — технология, предоставляющая прямой удаленный доступ к памяти компьютера без использования ресурсов ОС. Благодаря ней пересылка данных осуществляется с низкой задержкой и высокой пропускной способностью. RDMA особенно полезна при использовании в больших параллельных вычислительных системах, например, инфраструктурах для виртуализации и дата-центрах. Работа технологии RDMA обеспечивается протоколами удаленного доступа к памяти iWARP и ROCE.
Помимо этого, встроенный адаптер Intel Ethernet имеет систему управления доступа к данным и поддержку функций RSS для распределения пакетов данных между ядрами процессора. Также сетевой адаптер для серии процессоров D-2700 имеют дополнительную особенность, а именно поддержку коммутатора пакетов данных. Встроенный адаптер Intel Ethernet — это продвинутое решение, поддерживающее актуальные технологии, присущие отдельным сетевым продуктам от Intel и Mellanox, что делает его серьезным конкурентным преимуществом для процессоров Xeon D.
Сферы применения Intel Xeon D
Ввиду того, что Xeon D сохраняют высокую производительность и энергоэффективность в своем компактном форм-факторе, эти чипы находят широкое применение в маломощных инфраструктурах с высокой плотностью монтажа оборудования. Xeon D интегрируются в системы на базе микро-серверов 1U и 2U, так как из-за компактности материнской платы, процессоры имеют значительные ограничения по длине корпуса оборудования. Например, Xeon D подойдут для Дата-центров, а также различных инфраструктур для развертывания корпоративных приложений и сетевых коммуникаций.
Но эффективнее всего Intel Xeon D могут показать себя в таких направлениях, как Edge computing, работа с видеопотоками и обучение ИИ. Рассмотрим более подробно, почему Xeon D так полезны при интеграции в этих нишах.
Edge computing
Портативный сервер Supermicro, предназначенный для наружного (уличного) размещения, представляет собой решение для экстремальных условий эксплуатации. Благодаря использованию процессоров Xeon D, устройство способно работать в широком диапазоне температур от -40°C до +46°C.
Особенно широкое применение процессоры Intel Xeon D нашли в сфере краевых вычислений. Процессоры Intel Xeon D идеально подходят для встраиваемых систем, в которых компактность и надежность имеют решающее значение. В отличие от других чипов линейки Xeon, которые не имеют подобающих технических характеристик Xeon D успешно работают в промышленных ПК, устройствах с малых форм-фактором и герметичных безвентиляторных устройствах, обеспечивая непрерывную работу систем в самых жестких условиях. Это достигается благодаря расширенным температурным диапазонам сокета BGA. Помимо этого, с помощью функций RAS, консолидации рабочих нагрузок и проверке единой программной платформы сразу для нескольких приложений, процессоры Xeon D можно успешно интегрировать в различные системы управления в реальном времени. С учетом всего этого процессоры Xeon D обеспечивают производительность серверного уровня в рамках своего скромного форм-фактора.
Искусственный интеллект и машинное обучение
Процессоры Intel Xeon D серий Xeon D-1700 и Xeon D-2700 оснащены технологией Deep Learning Boost, которая существенно улучшает производительность задач, связанных с искусственным интеллектом и глубоким машинным обучением. Intel DL Boost включает в себя специализированные инструкции, которые оптимизируют вычисления с плавающей точкой и целыми числами, в разы ускоряя обучение нейросетей. Благодаря технологии Deep Learning Boost линейка встраиваемых процессоров Xeon D не отстает от современных тенденций и способствует развитию индустрии AI и машинного обучения.
Дальнейшее развитие Xeon D
Обновленная линейка чипов Xeon D 1800/2800
Сегодня на официальном сайте Intel имеется информация о планах выпуска обновлённых линеек процессоров Xeon D 1800/2800 в 4 квартале 2024 года. К сожалению, обновление не принесет значительных изменений, так как новые процессоры по-прежнему будут основаны на устаревшей архитектуре Ice Lake D. Тем не менее, планируется увеличение числа ядер и интеграция технологии Intel Speed Select, что может положительно сказаться на оптимизации теплового пакета процессоров. Вероятно, столь незначительное обновление связано с финансовыми трудностями Intel, что вынуждает компанию экономить. Несмотря на это, Xeon D остается лидером в области построения систем для Edge Computing и IoT.
Итоги
Глядя на все эти отличительные характеристики, процессоры Intel Xeon D можно с уверенностью назвать по-настоящему уникальным продуктом, которому удалось охватить огромное количество ниш — от краевых вычислений в суровых условиях эксплуатации до работы с искусственным интеллектом. Компактность однокристальной системы, термоустойчивость сокета BGA, встроенный сетевой адаптер с пропускной способностью до 100 Гбит/с, а также изобилие полезных технологий делают Intel Xeon D идеальным решением для сектора Edge computing и интернета вещей. Если вы ищите компактную и надежную серверную систему, то процессоры Intel Xeon D могут оказаться отличным решением для интеграции в вашу сетевую инфраструктуру.
