白皮书云基础设施技术需求 _云知道

自从云计算技术在将近 20 年前推出以来，应用和计算资源不断从企业数据中心向云环境持续迁移。本文重点讨论云基础设施技术需求，白皮书下载链接：云基础设施技术需求（白皮书）
IT基础架构向云端的迁移仍在继续，而据 Gartner 预测，到 2025 年，将有 80% 的企业关停传统数据中心，随着这一转变的推进，云服务提供商将面临在超大规模云环境中不断提高性能、扩展性和安全性的挑战。为达到所需的服务水平，这些超大规模云服务提供商采用一些工具，包括：
● 增强计算、网络和存储基础架构● 用于实现可视化计算和人工智能的新技术● 将某些云服务前移到网络边缘

文将探讨中国片上系统 (SoC) 开发人员在满足现代云基础架构需求方面所面临的一些挑战，以及可用于开发高效 SoC 解决方案的工具与技术。
推动云计算发展的主要趋势推动当前云计算市场发展的主要趋势有三个，而每个趋势都给 SoC 设计人员提出了挑战：
● 云数据快速增长● 无处不在地使用人工智能提取数据的含义● 云服务向网络边缘扩展我们将在下文依次讨论每一项挑战。云数据的快速增长云数据正以指数级不断增长。受互连设备数量快速增长，流视频、社交媒体上共享的内容日益增多、在线增强现实和虚拟现实 (AR/VR) 体验以及 5G 无线网络的推动，IDC 预计，从 2020 年至 2025 年，云数据的数量将增长3 倍。

针对每个云数据中心市场的专项增强前文所述的挑战可通过增强云计算的六个主要功能领域而解决：● 计算服务器● 网络基础架构设备● 存储系统● 可视化计算解决方案● 电信边缘基础架构设备● 人工智能 / 机器学习 (AI/ML) 加速器

服务器云数据的增长推动着位于中心的超大规模数据中心和位于网络边缘的远程设施中计算密度不断增加。计算密度的提高需要更节能的 CPU，这样才能在现有数据中心设施的功耗和热量预算范围内提高计算能力。由于对更节能的 CPU 的需求，市场最近对于针对每瓦特性能而优化的基于 ARM 的服务器 CPU 再次表现出了极大的兴趣。
数据量的增长对更快的服务器接口提出了需求，因为在服务器内部和服务器之间需要搬运大量数据。服务器内的数据移动可能是主要的瓶颈，也是延时的根源。通过最大限度地减少数据移动，并在数据需要移动时提供高带宽、低延迟接口，这对于最大程度提高性能、减少延时和功耗至关重要。要提高性能，所有内部服务器接口都在进行升级：
● DDR5 接口的速度提高到 6400 Mbps
● 当 PCIe 接口从 16GT/s 的 PCIe 4.0 过渡到 32GT/s 的 PCIe 5.0 时，其对带宽的需求会加倍。由于 PCIe 4.0 未广泛普及，某些设备的带宽会增加更多，因此，某些设备将直接从 PCIe 3.0 (8GT/s) 转到 PCIe 5.0 。
● NVMe SSD 正从 PCIe 3.0 转向 PCIe 5.0，使带宽增加 4 倍
● Compute Express Link (CXL) 提供了在 PCIe 电接口上运行的缓存一致性接口，并允许多个处理器 / 加速器有效共享数据和内存，从而减少系统中需要移动的数据量。
● 通过采用 PAM4 编码并支持多种协议的 56Gbps 和 112Gbps 新型高速 SerDes 技术，可在包括晶片、芯片、加速器与背板的设备之间提供更快的接口除了上面列出的接口之外，多种类型的内存还可以满足不同用例的容量、功耗和性能要求。如果内存容量是主要考虑因素，DDR5 则是必选的内存类型。如果内存带宽是最重要的考虑因素，HBM2E 则可提供对内存中数据的高速访问。