Компания AMD, по сообщению ресурса The Register, нашла крупного заказчика для DPU (Data Processing Unit) семейства Pensando: им стало облако Microsoft Azure. Доступ к этим специализированным ускорителям теперь предоставляется клиентам по модели «как услуга». Это тем более любопытно, что Microsoft недавно поглотила разработчика DPU Fungible.

О поставках DPU Pensando в интересах Microsoft сообщила президент и исполнительный директор AMD Лиза Су (Lisa Su) в ходе оглашения финансовых показателей за I квартал 2023 года. Ускорители применяются в составе недавно анонсированной службы Microsoft Accelerated Connections. Гиперскейлеры зачастую используют DPU, но делают это для поддержания работы собственных сервисов. В случае Azure доступ к таким ускорителям предоставляется сторонним заказчикам.

Источник изображения: AMD

В финансовом отчёте AMD говорится, что выручка по итогам I четверти 2023-го составила $5,35 млрд. Это примерно на 9 % меньше результата годичной давности, равнявшегося $5,89 млрд. Компания понесла чистые убытки в размере $139 млн, или 9 центов в пересчёте на одну ценную бумагу. Для сравнения: в I квартале 2022 года AMD продемонстрировала чистую прибыль на уровне $786 млн, или 56 центов на акцию.

Источник изображения: AMD

Выручка подразделения ЦОД за год практически не изменилась: она составила $1,30 млрд против $1,29 млрд в I четверти 2022-го. При этом операционная прибыль рухнула в годовом исчислении на 65 % — с $427 млн до $148 млн. По направлению встраиваемых систем квартальная выручка за год взлетела на 163 % — с $595 млн до $1,56 млрд. Операционная прибыль в этой группе поднялась на 188 %, достигнув $798 млн.

По словам госпожи Су, AMD ожидает, что спрос на серверы во втором квартале 2023 года «остается смешанным». При этом компания рассматривает в качестве потенциальных областей роста ЦОД-сегмент и рынок встраиваемых систем. Увеличению продаж должно способствовать бурное развитие технологий ИИ. Компания ожидает, что на рынке будут востребованы процессоры Genoa и Bergamo, а также ускорители MI300 и решения Xilinx.

Как известно, один из пионеров концепции DPU, Pensando Systems теперь принадлежит AMD. Поглощение состоялось весной этого года и обошлось «красным» в $1,9 млрд. На мероприятии VMware Explore 2022 были озвучены весьма обширные планы AMD относительно технологического наследия Pensando, передаёт ServeTheHome.

Напомним, первое поколение сопроцессоров данных, разработанное Pensando, получило кодовое имя Capri, оно использовало 16-нм техпроцесс и поддерживало скорость 100 Гбит/с. Второе поколение, Elba, уже получило 7-нм «кремний», поддержку 200GbE, четыре P4-программируемых конвейера с 32 ядрами MPU для обработки сетевых пакетов, а также 16 ядер Arm Cortex-A72 для пользовательских приложений.

Здесь и далее источник изображений: AMD (via ServeTheHome)

Сопроцессоры Elba нашли своё место в коммутаторах Aruba CX 10000. Но доступны они и в виде обычных карт расширения: так, младший вариант DSC2-25G в форм-факторе HHHL имеет две корзины SFP56 и поддерживает конфигурации 2×10G или 2×25G. Старший вариант оснащён портами QSFP28 и поддерживает установку трансиверов со скоростями вплоть до 100 Гбит/с.

Но самое интересное, чем поделилась AMD на VMware Explore 2022 — планы по развитию DPU на базе наработок Pensando. Новый чип под кодовым названием Giglio должен будет увидеть свет уже в следующем, 2023 году. Относится он к поколению 2+, и является оптимизированной версией Elba. При этом в планах у AMD есть и 400G-платформа Adaptive Exotic SmartNIC.

А вот на 2024 год запланирован DPU следующего поколения: 5-нм процессор под кодовым именем Salina сразу получит поддержку скорости 800 Гбит/с. При этом сохранится программная совместимость с DPU Pensando предыдущего поколения. Любопытно, что в презентации AMD присутствует упоминание «AMD EPYC Solution (Future)». Каким образом платформа Pensando будет интегрирована с EPYC, пока не уточняется.

Отметим, что AMD планирует гораздо быстрее Intel освоить 400G и 800G — первую планку «синие» собираются взять в 2023–24 гг., а вторую только двумя годами позже. И у обеих компания есть целый ряд конкурентов в лице Chelsio, Fungible, Kalray, Marvell, Nebulon, NVIDIA и др. При этом у AMD и NVIDIA уже есть важное преимущество — их решения теперь совместимы с VMware vSphere 8.

На конференция Hot Chips 34 AMD представила новую платформу 400G Adaptive Exotic SmartNIC. В самой концепции формально нет ничего нового, поскольку DPU уже снискали популярность в среде гиперскейлеров, но вариант AMD сочетает достоинства не двух, а трёх миров: классического ASIC, программируемой логики на базе FPGA и Arm-процессора общего назначения.

На деле процессор (PSX) новинки AMD устроен ещё интереснее: он делится на два домена. В первом домене имеется шестнадцать ядер Arm Cortex-A78, организованных в четыре кластера по четыре ядра. Сюда же входят аппаратные движки для ускорения TLS 1.3. Второй домен состоит из четырёх ядер Arm Cortex-R52 и различных контроллеров низкоскоростных шин, таких как UART, USB 2.0, I2C/I3C, SPI, MIO и прочих.

Изображения: AMD (via ServeTheHome)

Посредством высокоскоростной программируемой внутренней шины блок PSX соединён с другими компонентами: модулем взаимодействия с хост-системой (CPM5N), подсистемой памяти, сетевым модулем HNICX и блоком программируемой логики. CPM5N реализует поддержку PCIe 5.0/CXL 2.0, причём доступен режим работы в качестве корневого (root) комплекса PCIe. Тут же находится настраиваемый DMA-движок.

Блок фиксированных сетевых функций представляет собой классический ASIC, обслуживающий пару портов 200GbE. Подсистема памяти представлена 8 каналами DDR5/LPDDR5 с поддержкой 32-бит DDR5-5600 ECC или 160-бит LPDDR5-6400, но говорится и совместимости с другими вариантами памяти, в то числе SCM. Здесь же имеется блок шифрования содержимого памяти с поддержкой стандартов AES-GCM/AES-XTS.

400G Adaptive Exotic SmartNIC имеет развитую поддержку VirtIO и OVS. Также поддерживается виртуализация NVMe-устройств, тоже с шифрованием. Особое внимание AMD уделила тесному взаимодействию всех частей Adaptive Exotic SmartNIC: наличие выделенных линков между блоками хост-контроллера, PSX и FPGA обеспечивает работу на полной скорости в средах, действительно требующих прокачки данных на скоростях в районе 400 Гбит/с.

Благодаря наличию FPGA-части 400G новинка можно легко адаптировать к новым требованиям со стороны заказчиков. В частности, решения на базе ПЛИС Xilinx активно поставляются в Китай, где требования к шифрованию существенно отличаются от предъявляемых к аппаратному обеспечению в Европе или США, но наличие блока FPGA позволяет решить эту проблему. У Intel уже есть в сём-то похожая платформа, но более скромная по техническим характеристикам — Oak Springs Canyon (C6000X).

О грядущих серверных APU MI300, сочетающих архитектуры Zen 4 и CDNA 3, и сразу нескольких сериях процессоров EPYC мы уже рассказали, но на мероприятии Financial Analyst Day 2022 компания поделилась и другими планами относительно серверного рынка, которые весьма обширны. Они включают в себя использование разработок и технологий Xilinx и Pensando.

Фактически AMD теперь владеет полным портфолио аппаратных решений для ЦОД и рынка HPC: процессорами EPYC, ускорителями Instinct, SmartNIC и DPU на базе чипов Xilinx и Pensando и, наконец, FPGA всё той же Xilinx. Долгосрочные перспективы рынка ЦОД AMD оценивает в $125 млрд, из них на долю ускорителей приходится $64 млрд, а классические процессоры занимают лишь второе место с $42 млрд; остальное приходится на DPU, SmartNIC и FPGA.

Источник: AMD

Теперь у AMD есть полный спектр «умных» сетевых решений практически для любой задачи, включая сценарии, требующие сверхнизкой латентности. Эту роль берут на себя адаптеры Solarflare. Более универсальные ускорители Xilix Alveo обеспечат поддержку кастомных сетевых функций и блоков ускорения, а также высокую производительность обработки пакетов. Ускорители могут быть перепрограммированы, что потенциально позволит существенно оптимизировать затраты на сетевую инфраструктуру крупных ЦОД.

Источник: AMD

Гиперскейлерам они уже поставляются, в текущем виде они имеют до двух 200GbE-портов и совокупную скорость обработки до 400 млн пакетов в секунду. Следующее поколение должно увидеть свет в 2024 году, здесь AMD придерживается двухгодичного цикла. Выпускается и 7-нм DPU Pensando Elba, также предоставляющий пару 200GbE-портов. В отличие от Alveo, это более узкоспециализированное устройство, содержащее 144 P4-программируемых пакетных движка. Помимо них имеются выделенные аппаратные движки ускорения криптографии и сжатия/декомпрессии данных.

Уникальный программно-аппаратный стек Pensando, унаследованный AMD, обеспечивает ряд интересных возможностей, востребованных в крупных системах виртуализации на базе ПО VMware — например, полноценную поддержку виртуализации NVMe, поддержку NVMe-oF/RDMA, в том числе и NVMe/TCP, а также полноценное шифрование и туннели IPSec на полной линейной скорости 100 Гбит/с с временем отклика 3 мкс и джиттером в районе 35 нс.

Источник: AMD

Разработки Pensando уже используются такими крупными поставщиками сетевого оборудования и СХД, как Aruba (коммутаторы с DPU) и NetApp (системы хранения данных). Таким образом, AMD вполне вправе говорить о том, что современный высокопроизводительный ЦОД может быть целиком построен на базе технологий компании, от процессоров и ускорителей до интерконнекта и специфических акселераторов.

Современный безопасный ЦОД может быть целиком построен на базе технологий AMD. Источник: AMD

Поддержка доверенных вычислений, включая полное шифрование содержимого памяти делает такие ЦОД и более безопасными, что немаловажно в современном мире, полном кибер-угроз. В том же направлении движутся NVIDIA BlueField и Intel IPU, а также целый ряд других игроков.