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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，作為以太網產品事業部的英特爾研究員，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。在數據中心，網絡、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了它的第一個ASIC IPU。網絡巨頭谷歌有一份需要全面深入合作和共同開發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了一系列由谷歌定義的可編程數據包處理功能。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2億個數據包(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。雖然它的優化功能是為谷歌自身操作中發現的問題量身定制的，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滿足其數據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，從而產生建設IPU他補充說，其他面臨類似基礎設施挑戰的公司已經提出了自己的解決方案。

進化理論：智能網卡，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開發始于2016年，當時是為了推出另一款獨特的產品，最終演變成一年前上市的產品。但事實上，芯片的歷史可以追溯到更早。

Brad Burres在之前擔任智能網卡首席架構師期間，我專注于網絡卸載、存儲卸載和整體數據包處理，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：智能網卡是一個臨時術語。普通網卡沒有智能功能，如果不使用FPGA或計算，它只是一個固定的管道。智能網卡不僅具有智能功能，還具有核心和靈活性，但僅限于網絡范圍。隨著存儲和遙測等附加功能的增加，我們有更多的優化機會，智能網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濟。基于此，客戶爭相購買Mount Evans IPU庫存，以應對上述挑戰。

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，我們發揮了非常重要的作用，確保漸進式進步。

5月發布的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。雖然還處于早期階段，但致力于開發Mount Morgan后續第三代IPU團隊正在與強大的產品團隊合作，以協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未來發展，Brad Burres說:一個新領域的創新率相當高，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。