在今年Computex大展上，英特爾(Intel)與凱為半導體(Cavium)相繼推出工作負載處理器，積極布局雲端伺服器與資料中心領域，協助資料中心業者及企業能開發出最穠纖合度且符合自身需要的雲端設備。
雲端資料中心的伺服器處理是物聯網後端不可或缺的重要技術，在各種影音傳輸、車聯網、智慧家庭與智慧城市資料中心設備的需求逐漸發酵，將使資料中心的應用更加多元。
強化伺服器戰力 Cavium二代處理器出擊
為因應伺服器需求，凱為半導體(Cavium)第二代ThunderX2系列處理器在2016年Computex正式亮相。無線通訊技術的進步，推動虛擬實境(VR)、車聯網、智慧家庭、智慧城市等領域的應用市場快速成形，也促使晶片商加快研發高效能工作負載處理器的腳步。
Cavium總裁暨執行長Syed Ali(圖1)指出，IT基礎建設支出在2013年約為100億美金左右，預估到2018年將可成長到400多億；其中，IT基礎建設的主要支出成長來自於雲端科技。看準此市場商機，該公司祭出最新一代基礎於ARMv8架構的ThunderX2系列處理器，採用14奈米FinFET製程製造，其目標市場鎖定雲端運算、大數據、雲端儲存、高效能運算和網路功能虛擬化(NFV)等應用範圍。
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| 圖1 左起為Cavium副總裁暨資料中心處理器部門總經理Gopal Hegde、ARM執行長Simon Segars、Cavium總裁暨執行長Syed B. Ali、企業副總裁暨總經理及技術總監Raghib HussainM. Martino |
ARM執行長Simon Segars表示，透過解決電腦、儲存、網路和安全等最嚴苛的應用程式與工作負載需求，ThunderX2將能大幅擴展ARM伺服器的市場商機。ThunderX2展現了Cavium創新和工程執行的能力。近期發表的新系列產品，將能加速ARM伺服器在大型資料中心與終端使用者環境中的部署與採用。
Cavium副總裁暨資料中心處理器部門總經理Gopal Hegde談到，Thunder X2在核心部分可提供54顆完全可自訂的ARMv8架構核心，其速度標準模式時脈為2.4至2.8GHz，加速模式最高可達3GHz；該處理器可提供單與雙插槽配置模式，透過Cavium第二代一致性互聯(Cohernet Interconnect)架構，確保一致性頻寬。
另一方面，ThunderX2在記憶體與網路連接方面皆有擴充功能，記憶體最高每個插槽可提供6個DDR4記憶體控制器。此外，該處理器整合10/25/40/50/100GbE乙太網路連接介面，並針對儲存應用整合SATA和PCIe第三代介面。
Hegde強調，電力效能一直是資料中心建設非常重要的一點。ThunderX2採用14奈米製程，因此在功耗方面較前一代產品節省30%耗電量；在主動功率和動態功率部分，該處理器採用矽晶密度的功率管理，可支援動態電壓頻率調整(DVFS)技術，能有效將電源管理功能整合到晶片中，整體上功率效益非常優異。
Hegde表示，ThunderX2主要分成四大產品類別，可針對特定工作負載，增添不同的加速器應用與最佳化設計，其類別包含運算(ThunderX2-CP)、儲存(ThunderX2-ST)、網路(ThunderX2-NT)和安全防護(ThunderX2-SC)等四大領域，客戶僅須設計一個電路板，即可支援不同處理器應用。
Hegde透露，以2GHz時脈做為比較基礎，ThunderX2相較於上一代ThunderX系列處理器，無論在記憶體、Java、網頁快取虛擬化、浮點運算的效能都是兩倍，而透過特定應用的加速器功能，針對NFV或安全應用，效能提升甚至可達三倍。
增添影音處理效能 Intel全新Xeon系列上陣
無獨有偶，為了以低廉成本加速影片傳輸，並確保從遠端安全地傳遞各種繪圖密集應用，英特爾特別推出Intel Xeon處理器E3-1500 v5產品系列。
結合Intel Xeon處理器的效能，加上英特爾最先進繪圖處理器Intel銳炬(Iris)Pro Graphics P580的繪圖效能，此產品系列讓服務供應商能把更多影片串流分派給一台伺服器或設備去處理，從而減少硬體設備佔用資料中心的樓板空間，並降低耗電。
Intel Xeon處理器E3-1500 v5產品系列共有5款產品，以滿足不同客戶的各種需求。其中兩款產品針對雲端服務供應商量身設計，協助資料中心設置最佳化。需要網路基礎架構解決方案的通訊服務供應商，產品使用期通常為7至10年，因此英特爾為這類客戶推出三款長壽型解決方案，各自具備不同的功耗。
新產品系列將顯示晶片整合至Intel Xeon處理器，讓服務供應商能以低成本提供包括即時廣播與視訊會議等高品質的隨選傳送內容，與採用PCIe介面的外接顯示卡相比，每瓦(Watt)能負載更高的視訊串流量以及更低的耗電量，傳輸至單一伺服器或用於樓板空間更小、耗電更低的資料中心應用(圖2)。
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| 圖2 Intel Xeon系列針對資料中心與電信雲所推出的視覺運算解決方案應用示意圖。 |
此外，該系列產品得以提供更多顯示功能，各種複雜的3D繪圖能從安全的公有雲(Public Cloud)與私有雲(Private Cloud)資料中心傳遞給遠端的多部裝置，帶給專業創意工作者充裕的自由彈性，並讓遍布全球各地的人員進行更密切的分工協作。
事實上，在網際網路裡所有的傳輸資料中，影片所占的比重已高達80%，因此雲端與通訊服務供應商的首要任務就是快速且有效率地傳輸影片。這也促使網路與雲端需要更強大的影音媒體處理能力，像是影片轉碼等，藉以降低網路頻寬的使用量並改進使用者經驗。
雲端服務供應商以往都採取泛用型的處理器來傳輸影片，如今他們也逐漸轉向採用各種內含整合式顯示晶片的最佳化解決方案。一般服務供應商採用固定功能的數位訊號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、以及現場可編程閘陣列(FPGA)等元件來傳輸影片，現也逐漸改採以顯示晶片輔助的通用型解決方案。
舉例來說，英特爾在Computex展中運用多台內含Intel Xeon E3v5的伺服器，以硬體輔助的4K串流視訊技術，將轉播訊號遠從紐約市著名的Blue Note爵士俱樂部、跨越大半個地球傳至台北，在觀眾面前同步呈現紐約360度的演奏會虛擬實境畫面。
然而每種經驗伴隨而來的往往是數量極為龐大的資料。機器學習的革命，在每種類型的電腦運算上擴展人們的洞察力；從自動駕駛、影音媒體、一直到醫療，針對龐大資料集中投入可觀的運算力，善用科技能將人類的潛能完全釋放。
針對這方面的契機，英特爾也在展場發表一系列機器學習作業負載，並展示即將推出的Intel Xeon Phi系列如何為深度學習客戶提供理想的單位成本每瓦效能。