Intel erweitert sein Data-Center-Portfolio

Technologien wie Cloud-Computing, Künstliche Intelligenz (KI), Data Analytics oder Machine Learning (ML) benötigen nicht nur enorme Prozessorleistung, sondern auch performante IT-Infrastrukturen. Das von Intel neu vorgestellte Produktportfolio adressiert genau diese speziellen Anforderungen hinsichtlich leistungsfähiger Rechenzentrums-Infrastruktur. Es beinhaltet neue Server-Prozessoren, Codename Cascade Lake SP mit bis zu 56 Kernen, Speicherbausteine vom Typ Optane DC Persistent Memory, Storage in Form von SSDs auf Basis von Optane-DC-Technologie sowie 100-Gbit-Netzwerkadapter. Mit Agilex FPGA will der Halbleiterhersteller auch eine neue Familie von Field Programmable Gate Arrays (FPGA) etablieren.

Bei der Vorstellung der zweiten Generation von Xeon-Scalable-Prozessoren machte Intel besonders auf die neuen Features aufmerksam, die speziell auf zukünftige leistungsfähige Rechenzentrums- und Netzwerk-Infrastrukturen zugeschnitten seien. Dazu zählen neben Intels Optane DC Persistent Memory auch Intel Deep Learning Boost, Intel Speed Select Technology, Network-Optimized SKUS, Cloud-Optimized-SKUS oder Security Migration.

Prozessoren für Server, KI und Co.

Viel Aufmerksamkeit erntete die neue Server-Prozessor-Serie Intel Xeon Platinum 9200 - und zwar aufgrund des Designs. Denn Intel verschaltet in einem Multi-Chip-Package (MCI) gleich zwei Prozessoren (CPU-Dies) miteinander. Die Kommunikation der zwei Chips erfolgt intern über einen Ultra Path Interconnect (UPI), extern bietet das BGA-5903-Design vier UPIs zum Datenaustausch mit Multi-Socket-Server-Architekturen. Die Zahl der Speicherkanale hat sich durch diesen Designtrick von 6 auf 12 pro Prozessoreinheit verdoppelt. Ein Novum ist auch die Unterstützung von Optane Persistent Memory, das als preiswerter Zwischenspeicher mit nur geringem Performance-Vverlust zum DDR4-Hauptspeicher eingesetzt werden kann.

Die Systeme mit den fest installierten, beziehungsweise aufgelöteten 9200er-CPUs wird eserst vorerst nur als vorgefertigte komplette Computing-Module von Intel selbst oder von entsprechenden Partnern geben. Insgesamt bietet der Chiphersteller mehr als 50 verschiedene Gen2 Xeon Scalable Prozessoren an. Hinzukommen noch eine Vielzahl an Customized-Lösungen.

Neu im Server-Portfolio ist auch der Xeon D-1600, Codename Hewitt Lake. Diese 14-nm-CPU basiert auf alter Broadwell-Technologie und will die Lücke zwischen den Produktfamilie D-2100 und D-1500 schließen. Die Technik unter der Motorhaube des Prozessors bietet nicht viel aufregend Neues. Im Vergleich zur D-1500-Serie wurde der Prozessortakt optimiert, AAuch den Speicher-Ccontroller und die Netzwerkanbindung haben die Intel-Entwickler verbessert. So besitzt die 1600er-CPU jetzt vier 10-Gbit-Ethernet-Ports statt zwei und unterstützt je nach CPU-Modell DDR4-2400er Speicherriegel.

Intel Agilex FPGA

Intels FPGA-Produktportfolio (Field Programmable Gate Arrays) bekommt mit der neuen Familie Intel Agilex FPGA weiteren Zuwachs. Die Module sind die Nachfolger der Altera-Stratix-FPGA-Serie und wurden von der Intel PSG (Programmable Solutions Group), ehemals Altera, speziell für Lösungen aus den Bereichen Embedded, Netzwerk und Rechenzentrum entwickelt, so Intel. Die besonderen Stärken der Lösung liegen dabei in den Bereichen KI-Workloads, Edge Analytics für Low-Latency-Prozessesowie, virtualisierte Netzwerkfunktionen zur Leistungsoptimierung der Rechenzentrumsbeschleunigung.

Die Agilex-Bausteine integrieren eine FPGA-Fabric in Intels eigenem 10-nm-FinFet-Fertigungsverfahren sowie eine heterogene 3D-System-in-Package-Technologie. Die Schnittstellen zwischen den verschiedenen Funktionseinheiten, sogenannten Chiplets, bilden die Embedded Multi-Die Interconnect Bridges (EMIBs). Sie verbinden den FPGA-Agilex-Core mit den Chiplets.

So unterstützt Agilex neben DDR5-Speicher-Technologie ebenfalls, High-Bandwidth-Memory (HBM) oder Intel Optane DC Persistant Memory. Als Peripherie-Interconnect steht PCI-Express Gen5 zur Verfügung sowie der integrierte 112G XCVR-Serial-Transceiverzur Verfügung. Dieser liefert eine I/O-Bandbreite von bis zu 112 GBit/s für Anwendungen im Bereich Next Gen Data Center, Edge Computing, Enbedded-Systeme oder Netzwerkinfrastrukturen wie 5G oder Network Function Virtualization (NFV). Ein Digital Signal Processor (DSP) mit gehärtetem BFLOT16 und einer Rechenleistung von bis zu 40 TeraFlops sowie ein CPU-Coherent-Chiplet, der für eine Cache und Speicher-Kohärenz bei der Anbindung von Xeon Scalable Prozessoren sorgt runden den Funktionsumfang ab. Letzteres Feature erlaubt es der FPGA und der CPU, auf die gleichen Daten im Speicher ohne Gefahr der Inkonsistenz zuzugreifen. Darüber hinaus können Intel-Partner auch IIhre eigenen Lösungen per eASIC-Baustein (Application Specific Integrated Circuit) als Custom Chiplet anbinden.

Den Agilex-FPGA fertigt Intel in drei verschiedenen Ausprägungen I-,F- und M-Series. Letzteres Modell ist mit dem vollen Feature-Set ausgestattet und soll besonders rechenintensive Applikationen geeignet sein.

Mehr Speed für Netzwerke

Um den Technologien wie Künstliche Intelligenz (KI) oder Machine Learning (ML) gerecht zu werden, bedarf es an schnellen Datenverbindungen. Mit der Netzwerklösung Intel Ethernet 800 Series, die es als PCIe-Karte oder als Onboard-Lösung gibt, will der Chiphersteller die Netzwerkgeschwindigkeit auf die nächste Ebene hieven. Im Vergleich zur aktuellen 700-Lösung hat der Hersteller die Datentransferrate von 40 GBit/s auf 100 GBit/s erhöht. Technologien wie Application Device Queues (ADQ) und Dynamic Device Personalization (DDP) versprechen, durch optimiertes Queuing oder programmierbare Daten-Ppipelines den Datendurchsatz deutlich zu erhöhen, die Latenzzeiten zu verkürzen und die CPU-Last zu verringern.

Intel Optane-Speicher-Technologie

Nach zehnjähriger Entwicklungszeit hat Intel den Optane DC Persistent Memory als NV-DIMM auf Basis von 3D XPoint fertig. Dabei handelt es sich um einen nicht flüchtigen (Non Volatile) Speicher, der in DDR4-Slots passt. Dieser ist in puncto Performance etwas langsamer als DDR4-Memory, aber schneller als SSD-Speicher und dafür deutlich preiswerter. Um den Optane-Speicher in Systemen nutzen zu können, müssen sowohl das Betriebssystem als auch die CPU diese Technologie unterstützen. Mit den Xeon Scalable Server-Prozessoren Gen2 (Cascade Lake SP) und Windows Server 2019 oder Linux 4.2 sind diese Voraussetzungen erfüllt.

Die 128, 256 oder 512 GByte großen Optane-DC-Speicherriegel sind in der Lage, in zwei Modi zu arbeiten: App Direct Mode oder Memory Mode. Im ersten Modus wird der Optane-Speicher in einen nichtflüchtigen Zustand geschaltet und zur Gesamtspeicherkapazität des DRAM-Hauptspeichers des Systems addiert. Bei der Datenverarbeitung kann das Betriebssystem jedoch die Speicherorte unterschieden und je nach Performancebedarf und Datenverfügbarkeit den geeigneten Speicherort (DRAM oder Optane) auswählen. Besonders speicherintensive Applikationen, wie In-Memory-Datenbanken (SAP Hana) können davon profitieren. Zudem bleiben die Daten beim Systemausfall im Optane-Speicher erhalten.

Im Memory Mode fungiert der Optane-Speicher als flüchtiger Hauptspeicher und das DRAM als dessen unsichtbarer Cache. In dieser Kombination erhält der Anwender einen preiswerten Hauptspeicher mit noch guter Performance, der für viele Workloads ausreichend sein dürfte.

Intel hat auch sein Enterprise/Datacenter-SSD-Portfolio um die Modelle Intel Optane DC SSD D4800X und Intel SSD D5-P4326 aufgestockt. Bei der ersteren handelt es sich um eine NAND-basierte NVMe-SSD für den Dual-Port-PCIe-Betrieb, um Hochverfügbarkeit (24x7) in kritischen IT-Infrastrukturen zu ermöglichen. Die Optane-SSD wird per U.2- oder AIC-Schnittstelle angebunden und ist Hot-plug-fähig. Die Speicherkapazität der SSD rangiert zwischen 375 und 750 GByte. Der zweite SSD-Neuling ist im EDSFF E1.L Formfaktorstandard gehalten (vormals Intel Ruler-Konzept) und soll es in Kapazitäten 15,36 TByte und 30,72 TByte geben. Diese SSDSs eignet sich durch den speziellen platzsparenden Formfaktor besonders zur Storage-Konsolidierung im Rack.

Select Solutions

Zu den Xeon Scalable-Prozessoren bietet Intel zusätzlich die Select Solutions an. Dabei handelt es sich um optimierte, beziehungsweise vordefinierte Rechenzentrumslösungen, die die Bereitstellung von Hardware und Software für bestimmte komplexe Workloads und Anwendungen vereinfacht.

Diese Lösungen werden auf Basis der Intel Scalable CPUs in Zusammenarbeit mit verschiedenen Software- und Hardwarepartnern entwickelt und zur Verfügung gestellt. Zielgruppen sind Unternehmen die schnell und unkompliziert eine Lösung aus den Bereichen Analytics, Artifical Intellignence, Hybrid Cloud, Network Transformation oder HPC benötigen und nicht die nötigen Ressourcen haben.