ロードマップでわかる！当世プロセッサー事情 第634回

ネットワークに特化したIPUのMount Evansでシェア拡大を狙うインテル　インテル CPUロードマップ

本格的なIPU向けのMount Evans

　FPGAを使ったIPUなりSmartNICというのは、とりあえず今すぐ提供できるプラットフォームという位置付けであるが、これに加えて本格的なIPU向け製品としてArchitecture Dayでお披露目され、Hot Chipsで詳細が公開されたのがMount Evansである。

本格的なIPU向けのMount Evans。ここからはHot Chips 33での発表資料を中心に説明する

　こちらはIPUとSmartNIC両方に使える構成になっており、FPGAベースの構成に比べて性能/消費電力比と絶対性能の両方で上回ることを目指したようだ。もっともFPGAベースとの比較の場合、「どの世代のFPGAと比較するのか」という話は常にあるわけだが、おそらくは現行のStratix 10やAgilexと比較して、という話だと思われる。

　Mount Evansの内部はNetwork SubsystemとCompute Complexから構成される。Network Subsystemは、下は200GのMACと、おそらく56GのSerDes×4からなり、200GbEのフルスピードでのパケット処理や暗号/復号化、さらにRoCE((RDMA over Converged Ethernet)への対応、そしてホスト上の複数のVMからのアクセスに対応するためにSR-IOVに対応したPCIe SerDesなどからなる。

ほかにRTP(Reliable Transport Protocol)という、確実に伝送するためのプロトコルにも対応している。ただ最近はRTPというより、これをSecureで伝送できるようにしたSRT(Secure RTP)の方が広範に使われている気がするのだが

　RoCMは連載575回で少し触れたが、理屈は簡単でネットワーク越しのデータ転送の際に、CPUを介在させずに両方のネットワークカードがそれぞれ自分のホストに対して勝手にDMA転送を行う事で、転送効率を上げるための仕組みだ。もともとはRDMA:Remote DMAとしてInfiniBandというネットワークで採用されたメカニズムだが、これをTCP/IPの世界に持ってきたのがRoCMで、現在はv2にバージョンが上がっている。

　一方のCompute Complexであるが、こちらはなんとArmのNeoverse N1を16コア搭載し、それに暗号化エンジンや圧縮伸長エンジン、それといくつかの管理プロトコルに対応した専用ロジックからなる。

2次キャッシュの容量などは不明。メモリーがLPDDR4というのは省電力化のためだろう

　実はこの構成を見たときに、Mount EvansはBarefood Network由来のプロセッサーではないか？　と筆者は考えた。理由はNeoverse N1を利用する構成と、P4 studioを利用できる点だ。

　Barefood Networkというのはインテルが2019年に買収したネットワークスイッチのベンダーである。IntelはOmniPath Fabricを次世代のサーバー向けインターコネクトとして開発しており、100Gbpsの第1世代は広範に使われていたものの、なぜか200Gbpsの次世代製品がリリースされる前にこれを放棄。その代わり(？)にBarefood Networkを買収、ここが持つネットワークスイッチの技術を中核にイーサネットベースでのシステム構築を目論んだ。

　そしてP4というのはオープンソースのスイッチ用言語であるが、BarefoodはまさしくこのP4をベースにした製品を構築していたからだ。P4 StudioというのはこのP4言語を利用してプログラミングするための開発環境である。

　ただこれはHot Chipsの質疑応答の際に確認したところ「Mount Evansの製品計画は(Barefoot Networkの)買収以前に始まっており、製品そのものはインテル由来である。ただ買収によっていくつかの新しいアイディアやリソースが利用できることになった」という返答をもらっており、P4 studioのサポートなどはBarefood由来だが、ArmベースのSoCを作るというのはインテル自身の判断だったことが明らかにされた。ここでx86を使ったらIPUの意味がなくなると言えばその通りかもしれない。

　Mount Evansを利用することで、IaaSやPaaSといったクラウドサービス向けの処理のオフロード、あるいは顧客独自のアクセラレーターをNeoverse N1に実行させる形で実装できるとしており、1ページ目の最後の画像に示したような構成が簡単に実装できるというのがMount Evansの説明として示された。

水色の部分がMount Evansで実現する範囲。CPUから見るとSSD1というNVMe SSDがあるように見えるが、その実体はネットワークの先のストレージサービスということになる。これで、個々のサーバーにいちいちSSDを取り付けなくてもよくなるわけで、メンテナンス性向上やリソースの有効活用が可能になる

　少し従来のCPUとは毛色の違う製品ではあるが、特にクラウドサービスの事業者向けにはかなり重要な機能を搭載したプロセッサーであることがおわかりいただけるかと思う。問題があるとすれば、IPUが本来必要とされるであろう大手クラウドサービス事業者は、すでに自前でIPUに相当するものを手当てしてしまっており、今さら必要ないというあたりだろうか？

　正直、もう2年ほど前にこのスペックで出ていれば採用は多かったかもしれないが、例えばマイクロソフトを含む大手クラウドプロバイダーは、データセンター内のネットワークを400Gbpsに移行しつつあり、200GbpsのMount Evansではやや力不足である。しかも800Gbpsへの移行の話も出ている状況では、もう少し能力が高くないと大手クラウドサービス事業者には採用してもらえないだろう。

　したがって必然的にMount Evansが向かう先は、そこまで規模の大きくない中小のクラウドサービス事業者や、エンタープライズ向けにならざるを得ないのだが、さてここで十分な市場が確保できるのか、興味あるところである。