Intel Architecture Day 2021 • Oak Springs Canyon, Arrow Creek, Mount Evans : Intel invente des "IPU"

Bien que l’Architecture Day sauce 2021 d’Intel ait été l’occasion de causer processeurs — y compris pour les pros — et cartes graphiques, les bleus ne s’y sont pas arrêtés là. En effet, non content de se lancer dans le business des cartes graphiques, voilà qu’un nouveau type de puce a été dévoilée, nommée IPU pour Infrastructure Processing Unit ; oubliant au passage que cet acronyme était déjà pris par les Image Processing Units, notamment pour sur des produits manufacturés par la maison ! Et d’un point de vue plus technique, alors, y a quoi dedans ?

Derrière le nom d’IPU se cache en fait un concept vieux comme la micro-informatique : aller rajouter un accélérateur dédié à un processeur généraliste afin d’en améliorer grandement l’efficacité dans une tâche précise, sans pour autant lâcher trop de lest au niveau de la complexité du bousin. Dans ce cas précis, le réseau avec une emphase sur le cloud, les principales opérations seront du chiffrement ainsi que des transferts de données, éventuellement selon des protocoles permettant de masquer la couche réseau (applications du RDMA telles que OVS, RoCE, NVME-oF), ainsi que, potentiellement, un traitement personnalisé selon la cible. Pour le premier cité, c’est vers les contrôleurs Ethernet qu’il faut chercher et, pour l’autre, le FPGA — un circuit logique totalement programmable — est la solution parfaite : voilà qui tombe bien, Intel a justement racheté Altera, le numéro 2 du game, en 2015.

C’est donc de manière assez logique que le premier des IPU présenté par Intel, nommé Oak Springs Canyon, reprend exactement cette recette : FPGA Agilex de dernière génération de 2019, CPU Xeon (de la famille Xeon-D, basse consommation), 16 Gio de DDR4 pour l’un et 16 Gio toujours pour l’autre, une interface PCIe 4.0 x16 avec le système hôte et deux connexions pour fibre optique QSFP28/56 pour ce qui est du lien avec le réseau, supportant l’Ethernet 100 G. Il faut dire que cette génération fait suite à la précédente Big Spring Canyon, faisant usage de Stratix : la notion d’IPU n’est pas sortie de nulle part !

La seconde carte se nomme Arrow Creek ou N6000 Acceleration Development Platform. Son architecture interne diffère légèrement avec l’ajout d’un contrôleur Ethernet E810 directement en sortie de 8 des 16 lignes PCIe ; et la disparition du SoC Xeon au profit d’un accélérateur Intel MAX, qui n’a bien entendu rien à voir avec le X^e MAX dérivé des iGPU de la firme. Similairement à Oak Springs Creek, les deux ports QSFP56 sont de la partie : inutile donc d’en acheter une pour son NAS ! Côté mémoire, le FPGA, un Agilex toujours, se goinfre de 16 Gio, là où le CPU embarqué — non communiqué, probablement un quadcore Arm A53 hérité des SoC précédents — se contente d’un seul et unique gigot.

Enfin, le dernier ajout des bleus n’est pas une carte, mais un SoC : nommé Mont Evans, la puce n’est ni plus ni moins qu’une synthèse des produits précédents sur die, en troquant le FPGA pour un ASIC. Or, qui dit ASIC dit fonctionnalités fixées, et cela tombe bien, Intel a de la bouteille dans le domaine et a pu concevoir un Packet Processing Pipeline capable d’effectuer les opérations les plus courantes de ses clients sur le réseau. Rajoutez des blocs de traitement habituels : SerDes, Pcie 4.0, usitées gérant le RDMA, le NVMe ou encore l’Ethernet 200G, et vous obtenez une moitié de Mount Evans. Quant à la seconde moitié, il s’agit d’une parte généraliste comprenant un cluster de maximum 16 cœurs Arm Neoverse N1, de la LPDDR4 ainsi que des coprocesseurs de cryptographie.

Au niveau des clients, Intel est connu pour alimenter Baidu, Microsoft ou encore VMWare, il y a donc fort à parier que ce gratin-là en particulier est ciblé par ces nouveaux IPU. Rendez-vous à l’Architecture Day 2022 pour en voir les évolutions ?