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白皮書 云基礎設施技術需求

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白皮書 云基礎設施技術需求



白皮書 云基礎設施技術需求


自從云計算技術在將近 20 年前推出以來，應用和計算資源不斷從企業數據中心向云環境持續遷移 。本文重點討論云基礎設施技術需求，白皮書下載鏈接：云基礎設施技術需求（白皮書）
IT基礎架構向云端的遷移仍在繼續，而據 Gartner 預測，到 2025 年，將有 80% 的企業關停傳統數據中心，隨著這一轉變的推進，云服務提供商將面臨在超大規模云環境中不斷提高性能、擴展性和安全性的挑戰 。為達到所需的服務水平，這些超大規模云服務提供商采用一些工具，包括：
● 增強計算、網絡和存儲基礎架構● 用于實現可視化計算和人工智能的新技術● 將某些云服務前移到網絡邊緣
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文將探討中國片上系統 (SoC) 開發人員在滿足現代云基礎架構需求方面所面臨的一些挑戰，以及可用于開發高效 SoC 解決方案的工具與技術 。
推動云計算發展的主要趨勢推動當前云計算市場發展的主要趨勢有三個，而每個趨勢都給 SoC 設計人員提出了挑戰：
● 云數據快速增長● 無處不在地使用人工智能提取數據的含義● 云服務向網絡邊緣擴展我們將在下文依次討論每一項挑戰 。云數據的快速增長云數據正以指數級不斷增長 。受互連設備數量快速增長，流視頻、社交媒體上共享的內容日益增多、在線增強現實和虛擬現實 (AR/VR) 體驗以及 5G 無線網絡的推動，IDC 預計，從 2020 年至 2025 年，云數據的數量將增長3 倍 。
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針對每個云數據中心市場的專項增強 前文所述的挑戰可通過增強云計算的六個主要功能領域而解決：● 計算服務器● 網絡基礎架構設備● 存儲系統● 可視化計算解決方案● 電信邊緣基礎架構設備● 人工智能 / 機器學習 (AI/ML) 加速器
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 服務器云數據的增長推動著位于中心的超大規模數據中心和位于網絡邊緣的遠程設施中計算密度不斷增加 。計算密度的提高需要更節能的 CPU，這樣才能在現有數據中心設施的功耗和熱量預算范圍內提高計算能力 。由于對更節能的 CPU 的需求，市場最近對于針對每瓦特性能而優化的基于 ARM 的服務器 CPU 再次表現出了極大的興趣 。
數據量的增長對更快的服務器接口提出了需求，因為在服務器內部和服務器之間需要搬運大量數據 。服務器內的數據移動可能是主要的瓶頸，也是延時的根源 。通過最大限度地減少數據移動，并在數據需要移動時提供高帶寬、低延遲接口，這對于最大程度提高性能、減少延時和功耗至關重要 。要提高性能，所有內部服務器接口都在進行升級：
● DDR5 接口的速度提高到 6400 Mbps
● 當 PCIe 接口從 16GT/s 的 PCIe 4.0 過渡到 32GT/s 的 PCIe 5.0 時，其對帶寬的需求會加倍 。由于 PCIe 4.0 未廣泛普及，某些設備的帶寬會增加更多，因此，某些設備將直接從 PCIe 3.0 (8GT/s) 轉到 PCIe 5.0 。
● NVMe SSD 正從 PCIe 3.0 轉向 PCIe 5.0，使帶寬增加 4 倍
● Compute Express Link (CXL) 提供了在 PCIe 電接口上運行的緩存一致性接口，并允許多個處理器 / 加速器有效共享數據和內存，從而減少系統中需要移動的數據量 。
● 通過采用 PAM4 編碼并支持多種協議的 56Gbps 和 112Gbps 新型高速 SerDes 技術，可在包括晶片、芯片、加速器與背板的設備之間提供更快的接口除了上面列出的接口之外，多種類型的內存還可以滿足不同用例的容量、功耗和性能要求 。如果內存容量是主要考慮因素，DDR5 則是必選的內存類型 。如果內存帶寬是最重要的考慮因素，HBM2E 則可提供對內存中數據的高速訪問 。

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