【IT168 专稿】 作为全球最负盛名的技术峰会之一，2012英特尔信息技术峰会(IDF 2012)在国家会议中心隆重开幕。本届IDF大会的主题是“未来在我‘芯’”，在此次大会中英特尔将展示如何进一步通过从硬件、平台到软件和服务全面的计算解决方案，推进个性化互联网发展;同时面向中国市场如何支持本地合作伙伴创新，助力新一代信息技术等战略性新兴产业发展。

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　　在12日上午举行的主题演讲中，英特尔公司全球副总裁数据中心及互联系统事业部总经理柏安娜就云计算的发展，特别是在中国的发展分享了自己的观点。柏安娜首先向大家问好，然后介绍了本次演讲的主要内容，包括云计算、物联网、高性能计算、x86服务器等方面。

柏安娜主题演讲

　　柏安娜指出，英特尔有数据中心的解决方案，来自于服务器，存储，还有网络，通信的基础设施等方面，跨越了企业IT，高性能计算，还有云计算各个方面。从至强E5处理器，还有刚刚所推出的Knights Corner产品，可以支持大量的计算需求，到新的凌动片上系统，是低端的、低功耗的处理器，到安腾的产品，这个是用于关键任务的应用。

　　柏安娜相信，可以通过合作，应对我们所看到的众多的机会和挑战，推动云计算的发展，携手加速云计算的应用， 减少相应的障碍，开放的平台，以及所带来的好处和优势非常清晰，通过开放的标准，开放的平台来推动技术的创新，降低成本，实现规模效益。

　　柏安娜最后邀请大家共同进行合作和创新，计算、存储、网络各个方面，在英特的开放标准平台之上，进行创新。在高性能计算方面，将会继续的有创新，英特尔将会每年在前500名的超级计算机方面的性能会增加两倍。

　　在英特尔的产品发展规划中，相对于英特尔集成众核架构而言，英特尔至强E5在高性能计算领域的应用可谓是小试牛刀。虽然首个真正的MIC协处理器Knight Corner要到2012年底才能正式推出，但是MIC已经成为业界关注的热点，它的推出势必也会对普遍通过集成GPU来实现高性能计算的格局带来巨大冲击。

　　英特尔集成众核架构

　　虽然英特尔集成众核架构还未发布，但英特尔已经多次向外披露其制程工艺和性能参数，何万青介绍，英特尔集成众核架构专为高度并行的计算密集型负载优化，产品采用了22纳米制程，于至强系列处理器相比，核心达到50个以上，主频则低于至强系列，为1-1.5GHz。

▲英特尔至强处理器与英特尔集成众核架构

　　英特尔集成众核协处理器适用于哪些应用场景呢？何万青表示，对大数企业而言，至强处理器在多核上的性能以及向量和整型性能就已经能满足企业的大部分应用，对一定的高度并行应用，适用英特尔集成众核架构将获得额外的性能提升，包括能够分解成更小单元问题并行运行的复杂计算以及可向量化的计算。

▲英特尔集成众核架构应用场景

　　英特尔集成众核架构支持高度并行的计算密集型应用，它具备三大特点，分别是具备众多处理内核，宽向量单元以及多线程。因此非常适用于高度并行与可量化的应用，包括大量的科学运算以及大量的循环运算等。据介绍，跟英特尔CPU一样，英特尔集成众核架构也将遵循TICK-TOCK策略对制程和架构进行更新。作为与CPU共同工作的协处理器，对于运行的应用，可支持从CPU向MIC，以及MIC向CPU之间的平滑迁移。

　　目前已经交付到OEM服务器厂商进行测试的MIC产品是采用45纳米的32个核心的开发平台Aubrey Isle，即将推出而的首个商用MIC处理器Knight Corner将采用22纳米制程，集成超过50个内核，同时也是支持PCIE插槽的计算模块。在Knight Corner之后，英特尔计划推出代号为Future Knights的集成众核架构处理器。

　　除了众核架构之外，英特尔今天还公布了明年将在新款处理器中应用的AVX2指令集的具体信息。

　　AVX指令集是英特尔在Sandy Bridge处理器新增加的指令集。AVX是在之前的128bit扩展到和256bit的SIMD(Single Instruction, Multiple Data)。下一代的AVX2将在22nm  Haswell处理器中出现，主要是带来整数能力的提升。

　　Sandy Bridge的SIMD演算单元扩展到256bits的同时数据传输也获得了提升，所以从理论上看CPU内核浮点运算性能提升到了2倍。

　　AVX2是由现在Sandy Bridge架构上的第一代AVX指令集扩展增强而来的，为绝大多数128位SIMD整数指令带来了256位数值处理能力，同时继续遵循AVX的编程模式。

　　除此之外，AVX2还提供了一系列增强的功能性，包括数据元素的广播(broadcast)、逆变(permute)操作，每个数据元素可变位移计数的矢量位移指令，从内存中拾取非相邻数据元素的指令等等。

　　跨距访存支持即访存时，每个SIMD数据的向量数据元素可以来自不相邻的内存地址。AVX2的跨距访存指令称为”gather”指令，该指令的操作数是一个基地址加一个向量寄存器，向量寄存器中存放着SIMD数据中各个元素相对基地址的偏移量是多少。

　　有了这条指令，CPU可以轻松用一条指令实现若干不连续数据”聚集”到一个SIMD寄存器中。这会对编译器和虚拟机充分利用向量指令带来很大便利，尤其是自动向量化。另外，当该指令的偏移地址向量寄存器中任何两个值相同时，都会出GP错。这意味着编译器还是需要些特殊处理才能利用好这条指令。

　　总体说来，之前几乎所有在通用微处理器上的SIMD指令，都倾向于一刀切策略，即所有的SIMD操作都针对SIMD数据实施完全相同的操作，并不存在特性化的指令。比如访存都是从一块连续的地址空间直接访存、移位时所有的数据都移动相同的位数，数据置换指令的支持也是最近才出现在通用CPU中的。AVX2的这些支持再次肯定了个性化的趋势，CPU中的SIMD支持朝着GPU的方向大踏步前进，并最终赶上并超越向量机。

当下，云计算大热已经是不争的事实，而且人们不再仅仅停留在讨论云计算的概念，纷纷开始考虑云计算的落地，面对落地中的种种难题，各厂商也使出浑身解数，推出各种不同的解决方案。本届IDF上，英特尔也带来了一些解决办法，12日下午的未来云计算数据中心基础设施规划专场，英特尔详解了基础设施规划中应该注意的一些问题，并介绍了英特尔的相关解决方案。

　　随着互联网的不断深入发展，为数据中心带来了巨大的挑战，主要体现在三个方面：互联网用户不断增加，接入互联网的设备越来越多，数据量越来越大。到2015年，全球将有超过30亿的互联网用户，超过150亿台互联设备，超过1.5ZB的数据量。

　　数据中心基础设施的要求也在不断增加，正在由当前的降低总拥有成本，快速部署向可管理性，灵活性过度。英特尔还举了当下三个典型的案例：Facebook、易趣、博科。

　　就数据中心基础设施所面临的问题，英特尔推出了自己的产品和解决方案

▲英特尔产品与解决方案

　　而这其中具体的实现，英特尔从栅极到网格都做了充分的改进

▲从栅极到网格的能效

　　其中新一代英特尔至强处理器可精细控制涵盖23个电源域，扩展内存、高速缓存和I/O满足内核需求，相比上一代能效提升达50%以上。另外采用SSD，可极大降低运营成本和资本支出。

▲面向高温运营环境的英特尔解决方案

▲管理电源和效率

▲英特尔节点管理器技术

▲英特尔数据中心管理器

▲动态扩展解决方案

　　在电源和效率管理方面，英特尔通过节点控制器和数据中心管理器分别监控并控制单个服务器电源、协调数据中心功耗。

　　今天日益增长的互联网用户和接入设备为数据中心基础设施的投入带来了巨大的压力。这种复合的互联网数据量增长对未来数据中心的物理存储、保护、可用性、数据在整个网络的传输和数据中心自身能源以及空间限制提出了更高的挑战，也提高了数据中心基础设施的复杂性。这些需求和复杂性的增长使传统的IT解决方案不再适用于未来的发展。

　　英特尔DDIO技术

　　至强处理器E5产品家族采用了英特尔集成I/O(英特尔IIO)和英特尔数据直接I/O(英特尔DDIO)技术，可全面满足这些需求。英特尔DDIO技术能够支持英特尔以太网控制器和适配器将I/O流量直接传输至处理器高速缓存，减少将其传输到系统内存的过程，从而降低功耗和I/O延迟。此外，该处理器家族还是第一款直接在微处理器中集成支持PCI Express 3.0标准的I/O控制器的服务器处理器。与前一代产品相比，这一集成功能可使延迟降低高达30%，而且它与PCI Express 3.0的组合还能提供超过三倍的吞吐率。

▲ 英特尔 DDIO

　　数据中心的网络架构从专有走向开放、走向标准化后，网络设备开始相应的转型。万兆位以太网为数据中心提供了更好的通信性价比，产业界全面开始采用基于英特尔技术的万兆位以太网架构满足带宽增长的需求。 到了今天，由英特尔大力推动的万兆位以太网并不简单的是千兆位以太网的替代品，它的高速、低延迟特性还为替代光纤网络通道(FcoE)和以太网小型计算机系统接口(iSCSI)，构建数据中心统一网络提供了可能。

▲ DDIO原理

　　英特尔至强处理器E5-2600产品家族采用了英特尔集成I/O(英特尔IIO)和英特尔数据直接I/O(英特尔DDIO)技术，可全面满足这些需求。英特尔DDIO技术能够支持英特尔以太网控制器和适配器将I/O流量直接传输至处理器高速缓存，减少将其传输到系统内存的过程，从而降低功耗和I/O延迟。

　　Brian Johnson介绍说，全新英特尔至强处理器E5产品家族，对于数据中心的标准化带来了更强的助力。得益于领先的性能、非常好的的数据中心性能功耗比、突破性的I/O创新技术、可信赖的硬件级安全特性，以及对支持板载局域网(LOM)功能的英特尔万兆位以太网控制器的支持，它们不但是数据中心内服务器的非常好的选择，同时还能用于构建新一代数据中心存储和通信系统。

　　英特尔万兆以太网产品普遍支持RSS特性、VMDq、VMDc等技术，从而为虚拟化环境下的网络传输带来极大便利。

▲ 课程介绍

　　RSS(Receive Side Scaling，接收方扩展)技术主要面向多核心处理器，对于虚拟机而言，具备多个RSS队列的网卡，可以将不同的虚拟机的网络连接独立分成不同的队列，进而分别发送到不同的CPU核心上进行处理，从而将负荷分散，充分利用多核处理器的能力。一般的万兆网卡可以支持8个~16个队列，而英特尔的优异产品还可以支持16~32个通讯队列。

　　相对的，VMDq技术可以让每一个虚拟机都分配到独有的硬件发送接收队列，从而降低了VMM虚拟化软件所需要的网络处理损耗;VMDc技术则进一步让网卡直接提供多个Virtual Function，每个Virtual Function都具有独立的网卡资源，虚拟机可以直接访问、控制，从而大为提升虚拟化效率。

▲虚拟化基础架构

　　Intel于3月正式发布型号为X540的以太网控制器。作为业界首个全整合方案万兆网络芯片，X540的单芯方案可进一步节省空间和能耗，可适用于板载方案及独立网卡方案。此外，Intel X540还可向下兼容10M/100M/1000M网络。

▲ 千兆向万兆转变

　　与其他Intel万兆网络产品相同，Intel X540提供高级I/O虚拟化，支持iSCSI(Internet Small Computer System Interface)和FCoE(Fibre Channel over Ethernet)功能;和前日发布的Sandy Bridge-EP架构Xeon E5系列产品是非常好的搭档，可从E5平台的强大I/O中获益。

        云计算及其使用模式让英特尔 IT 更改了对架构和战略的重点看法：从客户端技术变为数据中心基础设施。正由于此，英特尔采用企业云战略来支持业务，构建企业私有云的时间横跨数年。云并非单指把物理架构变为虚拟化或者外包服务。把企业私有云作有效管理和支持至关重要。在会议中，英特尔讲述了自己构建企业云架构时遇到的挑战和教训。

　　目前用户所面临的问题主要有服务器部署流程繁琐，没有自动化的解决方案，不同业务之间不能相互沟通，业务的交付时间长，端到端服务的在支持与支付缺乏透明度。

　　英特尔为了方便企业业务的方便，提出了一个业务可重用的框架，相当于在云上模拟了一个虚拟环境，业务都可以在其中运行。同时英特尔还提供了一个整体的架构来整合不同的系统。帮助企业完成自动化业务流程。

　　英特尔架构企业私有云的自助服务架构底层是一群数据中心，然后通过一系列的虚拟机服务，IT流程自动化服务等，来支持用户的接口和用户的业务，起到一个解决方案的作用。

　　架构企业私有云中，企业的安全环境是一个重要的问题，英特尔采用了分层安全模型，采取了多层应用架构，通过对数据等级，业务功能和业务关键性的安全控制经行分层。同时英特尔通过虚拟化技术助力企业新业务用了要求更高的灵活度。

　　在安全方面英特尔还提供了高可信任域方案，通过可信度和影响度方面来提供安全支持。这样的高可信环境中包含任何能够访问敏感数据的应用、任何可以被虚拟化的关键应用。通过额外的控制方法来获得高可信任度的应用，用于降低聚合所产生的高风险。

　　这个二维表主要展示了英特尔构建私有云架构上对于业务和IT的影响。对于业务来说主要的用户体验和服务等级管理方面，对于IT来说主要是基础设施的管理。同时在架构私有云以后，两者在对于可预测的服务响应中处于相同重要的地位。

　　这个是英特尔的可管理的运能力栈架构图，在图中我们可以看见通过数据中心基础设施，通过功能管理数据分析，将工作流程自动化。

　　目前英特尔IT部门运营着一个大规模的联合云，这个云中可以为企业提供可扩展的云服务，通过主动度量和高响应事件和故障管理机制，来实现服务的可用性和持续性。