Xeon D: от серверов к роботам

Серверные чипы Xeon, доминирующие сегодня в ЦОД, добрались и до роботов.

Новое процессорное семейство Xeon D предназначено в первую очередь для серверов и сетевых приложений, но в Intel полагают, что по мере дальнейшей автоматизации промышленности новые чипы вполне способны укрепить «вычислительные мускулы» роботов, управляющих сложными производственными процессами.

Простые роботизированные устройства, выполняющие относительно несложные функции, оснащаются обычно чипами начального уровня, не обладающими высокой вычислительной мощностью. Но по мере увеличения сложности решаемых задач роботам требуются все более мощные процессоры, отличающиеся высоким уровнем быстродействия.

Xeon D – первый серверный чип Intel, базирующийся на архитектуре Broadwell. Архитектура, появившаяся сначала в процессорах для ПК, затем перекочевала в серверы и специализированные аппаратно-программные комплексы и сегодня готова охватить роботизированную технику.

Новый чип оснащен рядом функций, которые могут пригодиться роботам, например, встроенной системой безопасности, защищающей его от хакерских атак. «Высокий уровень готовности окажется востребован в тех областях, где простои недопустимы», – считает главный аналитик компании Mercury Research Дин Маккеррон.

В качестве примера здесь можно привести оптическую проверку, используемую для контроля качества на производстве и при упаковке товаров. Объекты сканируются и сравниваются с параметрами, хранящимися в базе данных. При обнаружении признаков дефектов и несоответствии утвержденному шаблону происходит их отбраковка.

«Увеличение вычислительной мощности открывает новые перспективы, – пояснил Маккеррон. – Появляются возможности для реализации более изощренных алгоритмов и выполнения работ более рациональным способом».

Процессор Xeon D позволяет роботам решать задачи Интернета вещей за счет получения необходимой информации из облачных сервисов и использования дополнительных вычислительных ресурсов для разбора и анализа данных.

По словам представителей Intel, адаптация и повышение эффективности энергопотребления делают Xeon D еще более интересным вариантом для создателей роботов. Но первые представители нового семейства – четырехъядерная модель 1520 и восьмиядерная 1540 – ориентированы в первую очередь на микросерверы и сетевые системы.

Intel уже поставляет клиентам процессоры с пониженным уровнем энергопотребления. К их числу относятся чипы семейства Xeon E3 и процессоры Atom, разрабатывавшиеся под кодовым наименованием Avoton. Однако продукты Xeon D обладают более высокой вычислительной мощностью, сохраняя при этом относительно невысокий уровень энергопотребления. «Построенные на их основе серверы с повышенной плотностью размещения элементов и программно-аппаратные системы используются для организации хостинга и предоставления облачных сервисов, которые обрабатывают данные, поступающие с растущего числа мобильных устройств и датчиков», – указала генеральный менеджер Intel Data Center Group по облачным сервисам Рэджин Скиллерн.

Ожидается, что к 2020 году передачей данных такого рода будут заниматься 50 млрд устройств, а развитие Интернета вещей усилит потребность в серверах с повышенной эффективностью энергопотребления и оконечных сетевых устройствах, обладающих хорошей масштабируемостью и способностью быстро доставлять необходимые данные.

Xeon D представляет собой однокристальную систему, включающую компоненты ввода-вывода и контроллеры для подключения к сети и устройствам хранения. Компания Intel планировала начать поставки чипов Xeon D в конце 2014 года, но вынуждена была сдвинуть сроки из-за проблем, возникших при производстве процессоров с архитектурой Broadwell.

Представители семейства Xeon D будут потреблять минимум 20 ватт, что выше энергопотребления Avoton, составляющего 15 ватт. Внутренние тесты Intel показали, что восьмиядерный процессор Xeon D при обслуживании запросов к веб-серверу демонстрирует производительность, которая в 3,4 раза превышает скорость Avoton. При обращении к системам хранения его быстродействие оказалось выше в 2,5 раза, а при решении сетевых задач – в 3,1 раза. Тесты выполнялись на серверах HP Moonshot и Supermicro Superserver с повышенной плотностью размещения элементов.

По уровню производительности, приходящейся на каждый ватт потребляемой мощности Xeon D на 70% опережает Avoton.

«Возможно, в некоторых ситуациях процессорам Atom и Xeon D придется решать схожие задачи, но мы хотим предложить клиентам более широкий выбор вариантов с точки зрения производительности, плотности размещения элементов и стоимости», – пояснила Лайза Спелман, директор Intel Data Center Group по маркетингу продуктов для ЦОД.

Процессоры Xeon D будут поддерживать до 128 Гбайт памяти DDR3 и DDR4, а также интерфейсы 10-Gigabit Ethernet и PCI Express 3.0.

В Intel пообещали также начать выпуск чипов Xeon D с перепрограммируемыми логическими матрицами (FPGA). Более подробная информация об этом будет представлена во второй половине текущего года.