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“IPU幕后故事：英特爾研究員Brad Burres介紹如何通過基礎設施處理器（IPU）使中央處理器（CPU）擺脫低價值繁瑣的任務，專注于處理更重要的工作負荷。

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如果問Brad Burres業(yè)余時間有什么愛好，你可能想不到他的回答這么簡單:他喜歡騎摩托車，徒步旅行，帶領童子軍野外徒步旅行。DIY。當我們使用射釘槍時，只要全神貫注，就不會遇到任何棘手的問題，他說

有趣的是，作為以太網(wǎng)產(chǎn)品事業(yè)部的英特爾研究員，Brad Burres是打造IPU幕后的關鍵人物之一。IPU針對特定領域的處理器，旨在為服務器客戶解決難題。當CPU隨著計算需求的增加，內核數(shù)量也會增加，基礎設施的費用或處理任務也會增加。人們最不想看到的是讓強大CPU內核陷入處理費用的泥潭，使應用程序無法有效運行。

你可以這樣比較：如果你想增加團隊的數(shù)量，以便更快地完成工作，但這需要成本——考慮分配任務所需的時間，確保工作的正確完成，以及管理團隊的輪班時間表。在數(shù)據(jù)中心，網(wǎng)絡、存儲和安全等基礎設施功能都需要處理能力，但不一定是CPU這就是處理IPU用武之地。

Brad Burres多達30%到40%的處理器周期花在基礎設施上。然后，將一些基礎設施任務轉移到基礎設施上IPU，釋放更重要的工作負荷CPU周期。

Brad Burres介紹:大型基礎設施供應商有一個共同的目標，那就是‘任何基礎設施周期都不行任何基礎設施周期’。如果你是微軟Azure、AWS或者谷歌云等公共云提供商，你不想在基礎設施任務或網(wǎng)絡上花費最強的計算周期。

群策群力解決問題

英特爾和谷歌共同開發(fā)了它的第一個ASIC IPU。網(wǎng)絡巨頭谷歌有一份需要全面深入合作和共同開發(fā)的合作伙伴關系的具體需求清單。在此基礎上，英特爾和谷歌團隊共同開發(fā)了一系列由谷歌定義的可編程數(shù)據(jù)包處理功能。雙方合作的最終結果是Mount Evans，這款ASIC芯片負責硬件卸載和使用ARM N1內核處理強大功能的工作負載，必須處理，不需要英特爾到強處理器。然而，這并不是芯片的所有優(yōu)點。為確保Mount Evans雙方都做了很多工作，盡可能有效地處理基礎設施任務。例如，Mount Evans支持每秒傳輸多達2億個數(shù)據(jù)包(基于實際工作負載而非基準工作負載)。

雖然該芯片是由英特爾和谷歌共同設計的，但它不僅僅是用來解決谷歌面臨的問題。Brad Burres說：“Mount Evans不僅僅是為谷歌。雖然它的優(yōu)化功能是為谷歌自身操作中發(fā)現(xiàn)的問題量身定制的，但芯片足夠靈活，可以在許多其他地方使用。

其他客戶也希望利用第一代ASIC IPU滿足其數(shù)據(jù)中心運行的類似需求。

Brad Burres我們從多個客戶那里了解到類似的問題，然后花時間和從事技術工作的朋友討論如何解決這些問題，并找到共同點，從而產(chǎn)生建設IPU他補充說，其他面臨類似基礎設施挑戰(zhàn)的公司已經(jīng)提出了自己的解決方案。

進化理論：智能網(wǎng)卡，IPU以及未來

雖然IPU進入公眾視野只有一年，但是Brad Burres多年來一直在冥想。英特爾的第一個IPU開發(fā)始于2016年，當時是為了推出另一款獨特的產(chǎn)品，最終演變成一年前上市的產(chǎn)品。但事實上，芯片的歷史可以追溯到更早。

Brad Burres在之前擔任智能網(wǎng)卡首席架構師期間，我專注于網(wǎng)絡卸載、存儲卸載和整體數(shù)據(jù)包處理，以及頂級云服務提供商。因此，這些都是熟悉的特定處理器，最終將設計用于這些領域。從智能網(wǎng)卡到IPU變化是一種合乎邏輯的演變，而不僅僅是一種術語。事實上，兩者之間的差異得到了更廣泛的解釋IPU的未來。

Brad Burres解釋說：智能網(wǎng)卡是一個臨時術語。普通網(wǎng)卡沒有智能功能，如果不使用FPGA或計算，它只是一個固定的管道。智能網(wǎng)卡不僅具有智能功能，還具有核心和靈活性，但僅限于網(wǎng)絡范圍。隨著存儲和遙測等附加功能的增加，我們有更多的優(yōu)化機會，智能網(wǎng)卡一詞不再準確地描述這些芯片的功能。”

在需求波動的情況下，釋放一般計算能力對于圍繞租賃服務器容量的公司來說非常重要。在這個過程中，過度配置是為了滿足某些功能求是一種浪費，而引入更強大的最強處理器并不是很經(jīng)濟。基于此，客戶爭相購買Mount Evans IPU庫存，以應對上述挑戰(zhàn)。

Brad Burres說：“IPU市場需求非常強勁。Intersil代理不僅僅是芯片運輸，英特爾還必須確保其軟件能夠滿足客戶的需求，比如擴展到邊緣。它不像最強處理器。當我們向客戶銷售最強處理器時，客戶會編寫軟件。IPU在運輸過程中，我們發(fā)揮了非常重要的作用，確保漸進式進步。

5月發(fā)布的IPU未來四年英特爾將更新路線圖IPU，包括第二代Mount Morgan一些細節(jié)。雖然還處于早期階段，但致力于開發(fā)Mount Morgan后續(xù)第三代IPU團隊正在與強大的產(chǎn)品團隊合作，以協(xié)調和確保他們在必要時沿著自己的路徑并行前進。

未來是無限的。”當被問到IPU未來發(fā)展，Brad Burres說:一個新領域的創(chuàng)新率相當高，這就是它的魅力所在。IPU足夠靈活，可以支持更多的使用場景。Mount Evans使用場景涵蓋網(wǎng)絡和基礎設施，下一步是存儲。然后你會開始看到一些I/O任務向下轉移IPU。創(chuàng)新空間無處不在——我們在冰山一角。”

這個想法可能會讓很多人感到驚訝，但工程師更喜歡早期和有趣的階段。因為在這個階段，費用任務（如滿會議時間表）被壓縮到最低。IPU雖然不像周日下午用釘槍那么簡單，但比很多人想象的要容易。