IPU: Đem đến hiệu suất nâng cao đột phá cho trung tâm dữ liệu

Mục lục

1. Giới thiệu
2. Vấn đề đang phải giải quyết
3. IPU là gì và công nghệ cơ bản đằng sau IPU?
4. Sự triển khai của IPU để giải quyết vấn đề
5. Công nghệ cốt lõi trên IPU làm thế nào để kết hợp?
6. Quá trình tiếp thị và phân phối của IPU
7. Tương lai của IPU
8. Lợi ích của IPU
9. Nhược điểm của IPU
10. Sự kết hợp của IPU và các công nghệ khác
11. Đánh giá của khách hàng về IPU

Giới thiệu

Trong thời đại công nghệ thông tin hiện nay, sự quan tâm đến việc ứng dụng silic hóa chuyên biệt cho trí tuệ nhân tạo (AI) đã rất lớn, bao gồm các CPU, GPU hoặc IPU - đơn vị xử lý hạ tầng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về IPU và công nghệ cơ bản đằng sau nó, cũng như cách IPU được triển khai để giải quyết các vấn đề hiện tại trong các trung tâm dữ liệu và mở ra tương lai của công nghệ này.

Vấn đề đang phải giải quyết

Trung tâm dữ liệu và doanh nghiệp đám mây ngày càng được yêu cầu trở nên năng động hơn, đáp ứng những yêu cầu ngày càng cao về khả năng tính toán, ràng buộc bảo mật và băng thông cao cho việc lưu trữ và mạng. Tuy nhiên, các ứng dụng này cần năng lượng tính toán tăng cường được cung cấp bởi các lõi CPU trên máy chủ trung tâm dữ liệu theo kiến trúc hệ thống truyền thống, trong khi các giao thức cần thiết cho cơ sở hạ tầng bảo mật, mạng và lưu trữ cũng phải chạy trên CPU máy chủ tương tự. Do đó, các trung tâm dữ liệu phải triển khai nhiều tài nguyên tính toán hơn thực sự cần thiết để chạy các ứng dụng mà họ được trả tiền.

IPU là gì và công nghệ cơ bản đằng sau IPU?

IPU, viết tắt của Infrastructure Processing Unit (Đơn vị xử lý hạ tầng), đại diện cho một cấp độ mới của việc tăng cường cơ sở hạ tầng thông minh trong khi cung cấp một số tính năng cách ly bảo mật quan trọng. IPU hoạt động dựa trên kiến trúc xử lý hạ tầng tiên tiến, bắt đầu từ các thẻ giao diện mạng cơ bản, nơi mạng điều khiển và lớp dữ liệu chạy trên CPU máy chủ, sau đó tiến vào Smart Nicks, nơi lớp dữ liệu được tăng tốc phần cứng trên Nick. Hiện nay, IPU đã di chuyển khái niệm này tiếp tục bằng cách chuyển giao toàn bộ lớp điều khiển và lớp dữ liệu vào một bộ vi xử lý trên IPU. Kiến trúc này không chỉ giải phóng CPU máy chủ để chạy các ứng dụng mà còn giới thiệu một lớp bảo mật vào hệ thống, đảm bảo sự cách biệt hoàn toàn giữa các ứng dụng mà máy chủ và hạ tầng mạng và lưu trữ đang chạy. IPU mang lại việc mạng và lưu trữ hiệu năng cao hơn, cải thiện an ninh hệ thống và giải phóng CPU máy chủ để chạy các ứng dụng mà nó được thiết kế ban đầu.

Sự triển khai của IPU để giải quyết vấn đề

Các IPU hiện tại được triển khai trên nền tảng f200x của Intel, trong đó bao gồm nền tảng phát triển ứng dụng (ADP) của Intel, một thiết kế IPU hoàn chỉnh dựa trên Intel Zeon D/C và FPGA Intel Agilex 7. Ngoài ra, còn có phần mềm tham khảo của Intel được sử dụng trong các tải trọng công việc mà chúng tôi đang ra mắt cùng với phần cứng của chúng tôi. Đối với phía Napatech, chúng tôi sử dụng kinh nghiệm lâu năm của mình trong việc phát triển và sản phẩm hóa các giải pháp Smart Nick dựa trên FPGA, bao gồm cả phần cứng và phần mềm bao gồm fpga (FPGAIP) cũng như các trình điều khiển máy chủ.

Công nghệ cốt lõi trên IPU làm thế nào để kết hợp?

Hợp tác giữa Napatech và Intel xung quanh nền tảng f200x mang tính đối tác lớn. Napatech sử dụng ADP của Intel như là điểm khởi đầu để phát triển sản phẩm IPU thương mại chất lượng sản xuất hoàn chỉnh mà chúng tôi gọi là f270X. Chúng tôi cũng đã phát triển ba tải trọng công việc phần mềm mới gồm: tải trọng công việc được tối ưu hóa cho lưu trữ, tải trọng công việc bảo mật và tải trọng công việc lớp dữ liệu ảo hóa. Tải trọng công việc lớp dữ liệu ảo hóa này bao gồm Open V Switch với cả lớp điều khiển và lớp dữ liệu chạy trên IPU và cung cấp đầy đủ hỗ trợ cho môi trường bare metal. Với những giải pháp IPU mới này, các trung tâm dữ liệu có thể trở nên hiệu quả về chi phí, tiết kiệm năng lượng hơn, an toàn hơn và bền vững hơn thông qua cơ sở hạ tầng có thể nâng cấp bằng phần mềm.

Quá trình tiếp thị và phân phối của IPU

Napatech là nhà cung cấp số một của các giải pháp Smart Nick có thể lập trình, phục vụ cho phân khúc tăng trưởng nhanh nhất trong tổng thị trường Nick. Đối với việc triển khai nền tảng f200x của chúng tôi, chúng tôi sử dụng ADP của Intel như là điểm khởi đầu để phát triển một sản phẩm IPU hoàn chỉnh có khả năng sản xuất đó là f270X. Cùng với đó, chúng tôi cung cấp ba tải trọng công việc phần mềm mới: tải trọng công việc lưu trữ, tải trọng công việc bảo mật và tải trọng công việc lớp dữ liệu ảo hóa. Trong quá trình tiếp thị và phân phối, chúng tôi sẽ tạo ra những giải pháp IPU mới này để giới thiệu và đáp ứng nhu cầu của các doanh nghiệp và trung tâm dữ liệu.

Tương lai của IPU

IPU là một phần mở rộng của các công nghệ trước đó và là tiêu biểu cho sự tiến bộ trong lĩnh vực xử lý cơ sở hạ tầng trong thời gian gần. Với khả năng cung cấp hiệu suất mạng và lưu trữ cao hơn, nâng cao tính bảo mật hệ thống và giải phóng CPU chủ để chạy các ứng dụng, IPU sẽ chơi một vai trò quan trọng trong việc cung cấp các giải pháp vượt trội cho trung tâm dữ liệu và doanh nghiệp mạng.

Lợi ích của IPU

• Mạng và lưu trữ hiệu suất cao hơn: IPU mang lại hiệu suất mạng và lưu trữ đáng kể cao hơn, giúp tăng cường hiệu suất làm việc của trung tâm dữ liệu và doanh nghiệp mạng.
• Cải thiện tính bảo mật: IPU tạo ra một lớp bảo mật mới trong hệ thống, tách biệt hoàn toàn giữa ứng dụng chủ và cơ sở hạ tầng mạng và lưu trữ, đảm bảo tính an toàn cao.
• Giải phóng CPU chủ: IPU giúp giải phóng CPU chủ để chạy các ứng dụng mà nó được thiết kế ban đầu, tăng cường hiệu năng và hiệu quả của hệ thống.

Nhược điểm của IPU

Một vài nhược điểm của IPU:

• Tích hợp phức tạp: IPU đòi hỏi sự tích hợp phức tạp với phần mềm và phần cứng, làm tăng khối lượng công việc đối với việc triển khai và quản lý.
• Giá cả: IPU có thể có giá thành cao hơn so với các giải pháp truyền thống, làm tăng chi phí ban đầu để triển khai.
• Sự phụ thuộc vào hỗ trợ hệ thống: IPU cần hỗ trợ hệ thống tốt để tối đa hóa hiệu suất và tính đồng nhất.

Sự kết hợp của IPU và các công nghệ khác

IPU có thể được kết hợp với các công nghệ khác như AI, lưu trữ đám mây và mạng phân phối nội dung để tạo ra các giải pháp tăng cường hiệu suất và tính bảo mật cho trung tâm dữ liệu và doanh nghiệp mạng.

Đánh giá của khách hàng về IPU

Có nhiều khách hàng đã đánh giá cao IPU và các giải pháp mà nó mang lại, như khả năng cải thiện hiệu suất, bảo mật và hiệu quả trong quản lý. Một số khách hàng đã sử dụng IPU cho các ứng dụng lưu trữ, mạng và an ninh với kết quả tích cực.