La arquitectura de los procesadores que utilizamos a diario está cambiando, la evolución de los SoC a los NoC, con los controladores de red inteligentes, conocidos como SmartNIC, son la parte central de dicha evolución e Intel no podría quedarse atrás. ¿Su apuesta? La Infrastructure Processing Unit o IPU. Os explicamos en qué consiste este nuevo añadido al porfolio de Intel y su importancia para el futuro.
El concepto de NoC, Network on a Chip, hace años que circula como la opción más viable para la creación de futuros sistemas integrados. Ya sean en forma monolítica y compuesta por varios chips. Todo ello gracias a la aparición de los controladores de red inteligentes o SmartNICs. De los cuales conocemos la apuesta de NVIDIA de la mano de la compra de Mellanox y la de AMD que vendrá por la reciente adquisición de Xilinx. Pero, ¿qué hay en el caso de Intel? Su apuesta es su Infrastructure Processing Unit o IPU.
IPU, el SmartNIC de Intel
Durante el Six Five Summit, Intel ha presentado su propio SmartNIC, el cual ha bautizado como Infrastructure Processing unit, acortado como IPU. Este tipo de unidades son controladores de red de muy alta potencia que se colocan en la parte central de un chip o un sistema para gestionar los envios de datos entre los diferentes componentes en el mismo.
¿Su funcionamiento? Al igual que en una red local donde tenemos un router central gestionando todas las comunicaciones, un SmartNIC, como la Infrastructure Unit de Intel, se encarga de gestionar la comunicación interna de datos en el sistema, pero va más allá, ya que permite acelerar los movimientos de datos dentro del sistema. Por lo que este tipo de unidades pueden trasladar los datos de manera más rápida y eficiente que los diferentes procesadores del sistema por si solos.
En palabras de Guido Appenzeller, CTO del Data Platform Group de Intel.
«Las IPU son una nueva categoría de tecnologías y uno de los pilares estratégicos de nuestra estrategia en la nube. Se expande en nuestras capacidades SmartNIC y está diseñado para hacer frente a la complejidad e ineficiencias de los centros de datos moderno. En Intel nos dedicamos a crear soluciones e innovar junto a nuestros clientes y socios.
Los SmartNIC son clave no solo para trasladar datos más rápido, sino que en el mercado de la computación remota son esenciales para otorgar lo que llamamos calidad de servicio. Aparte que trasladan datos de manera energéticamente más eficiente que otro procesador.
La IPU como centro de futuros diseños de Intel
Dado que la IPU de Intel es un SmartNIC este se va a colocar en la parte central de sus futuros sistemas y procesadores. En el segundo caso donde está situado el Northbridge, por lo que reemplazará la clásica infraestructura pasiva y de conexión en malla de los SoC. Algo que no veremos solamente en el caso de las CPU de Intel, sino de toda la industria en general. Pero los SmartNIC como las IPU de Intel también se pueden colocar como elemento central entre varios procesadores.
¿Qué aporta la Infrastructure Processing Unit? Pues aparte de liberar a la CPU de las tareas de movimiento de datos, en el caso concreto de esta unidad recién presentada de Intel también lo hace con otras funciones, la mayoría de ellas pensadas para el mercado de los centros de datos encargados de dar servicio a través de la nube.
- Acelera las funciones de la infraestructura, lo cual incluye la virtualización de los dispositivos de almacenamiento, la red y la seguridad. Para ello la IPU trabaja en conjunto con una serie de aceleradores de protocolo.
- Libera núcleos de la CPU al encargarse de funciones de virtualización de la red, lo cual se hacía a nivel de software ejecutándose en la CPU. En la IPU se hace por hardware, de manera transparente al desarrollador y al sistema operativo.
- Permite ajustar de manera flexible las cargas de trabajo en el procesador según cual sea las necesidades de cada momento.
- Permite a los proveedores de servicios en la nube personalizar su infraestructura
La clave de la Infrastructure Processing Unit de Intel es el uso de un FPGA embebida o eFPGA, tecnología que adquirió hace años con la compra de Altera. Siendo los SmartNIC una de las piezas de hardware donde más se están utilizando este tipo de unidades. Su utilidad por el momento es para los centros de datos
Haciendo más fácil la computación en la nube
Pese a que los SmartNIC como la IPU de Intel forman parte del futuro en el caso del PC, si hablamos ya de servidores entonces nos encontramos con una historia muy distinta. Ya que Intel lleva tiempo colaborando con varios proveedores de servicios en la nube, entre ellos Microsoft y si plataforma de computación en la nube Azure. Quienes llevan años haciendo uso de los FPGA de Intel para construir el hardware de sus servidores en la nube.
La Infrastructure Processing Unit es un ASIC dedicado con una FPGA embebida la cual es combinada en un mismo chip con una serie de aceleradores.. El cual planean desplegar en varios de los servidores de los proveedores de servicio en la nube más importantes del planeta. Donde la combinación de las capacidades de un FPGA como SmartNIC junto a los aceleradores integrados lo convierten en una solución que no solamente se encarga de liberar a la CPU de los complejos movimientos de datos que se dan en un centro de datos, sino que otorga de una serie de capacidades clave, las cuales hasta el momento requerían de potencia adicional los procesadores en el servidor.
El saber manejar el movimiento de los datos es crucial para dar el mejor servicio en la nube posible. Por eso las plataformas se han ido optimizando para el uso de los SmartNIC, donde esta nueva unidad de Intel acelera por hardware ciertas tareas para mejorar el servicio a los clientes y automatiza ciertas funciones que antes dependían de las capacidades del sistemas operativo y los procesadores en los que se ejecutaban. Y no podemos olvidar que la dirección es clara, todo va de camino a convertirse en un centro de datos, hasta el PC que tenemos en casa.