英特尔E2200“Mount Morgan”IPU亮相Hot Chips 2025

英特尔的 “Mount Morgan” IPU 是一款专为优化云计算环境而设计的高级处理器，其核心目标是卸载基础设施服务，从而释放主服务器的计算资源。它集成了 24 个强大的 Arm Neoverse N2 核心、升级的内存系统以及用于加密、压缩和网络处理的多种可配置加速器。该处理器支持 400 Gbps 以太网吞吐量和灵活的操作模式，彰显了英特尔在云硬件加速领域的工程实力与战略雄心。

IPU 的核心价值：释放服务器资源

基础设施处理器（IPU）旨在接管云环境中除传统网络功能外的各类基础设施服务。这些服务由云运营商运行，用于协调虚拟机配置或收集指标等任务。

• 核心问题： 虽然这些任务不会给现代服务器 CPU 带来巨大压力，但为它们预留的每一个 CPU 核心都无法出租给客户。
• 解决方案： 将基础设施工作负载卸载到 IPU，可以释放主 CPU，让云服务商能够将更多算力变现。
• 额外优势： 这种卸载在云提供商的代码和客户工作负载之间增加了一个额外的隔离层，提升了安全性。

对于云服务商而言，运行基础设施服务的 CPU 核心是无法产生直接收入的。IPU 的出现正是为了解决这一根本性的经济和效率问题。

计算与内存的显著升级

与前代产品 “Mount Evans” 相比，“Mount Morgan” 在通用计算能力和内存带宽方面都获得了巨大提升，以支持更复杂的任务。

• CPU 核心： 从 16 个 Arm Neoverse N1 核心升级到 24 个 Arm Neoverse N2 核心。这提供了足以处理某些生产级服务器工作负载的强大算力。
• 内存子系统： 升级到四通道 LPDDR5-6400，理论内存带宽相比前代的 25.6 GB/s 翻倍至 51.2 GB/s。
• 系统级缓存： 保留了 32 MB 的系统级缓存（SLC），它不仅服务于 CPU 核心，也为 IPU 内部的各种硬件加速器提供高速数据访问，有效降低了对主内存的压力。

强大的可配置加速器

“Mount Morgan” 的核心优势在于其高度灵活的硬件加速器，旨在处理各种特定的基础设施任务。

加密与压缩引擎

一个旁视加密与压缩引擎（LCE）源自英特尔的 Quickassist (QAT) 加速器系列，并针对 IPU 的使用场景进行了优化。

• 关键升级： 新增了对非对称加密（如 RSA）的硬件加速支持。这对于处理 TLS 握手等高频连接场景至关重要，可以显著降低 CPU 的消耗。
• 继承功能： 同时支持对称加密和压缩算法。
• 数据流： 内置的可编程 DMA 引擎允许云服务商在硬件加速的工作流中高效移动、压缩和加密数据。

先进的网络处理

网络是 IPU 的核心功能。“Mount Morgan” 将以太网吞-吐量翻倍至 400 Gbps，并配备了一系列内联加速器来处理复杂的云网络任务。

• 可编程管道： 网络子系统的核心是一个基于 P4 语言的可编程数据包处理管道（FXP），允许开发人员精确定义数据包的处理逻辑。
• 内联加密： 一个专用于数据包处理的内联加密模块，可高效处理 IPSec 和 PSP 等协议，支持多达 6400 万个流。
• 流量整形： 专用的硬件模块用于执行服务质量（QoS）策略，确保客户流量的公平性，并防止其影响关键的基础设施服务。
• RDMA 卸载： 为 RDMA 流量提供硬件卸载，支持多达 200 万个队列对，并能将 RDMA 加速能力直接暴露给虚拟机。

无与伦比的 I/O 灵活性

“Mount Morgan” 配备了 32 条 PCIe Gen 5 通道，提供了超越许多桌面 CPU 的 I/O 带宽。这种灵活性使其能够扮演多种角色。

• 多主机模式： 可作为一张功能强大的网卡，同时为多达四个主机服务器提供服务。
• 无头模式： 可作为一台独立的服务器运行，利用其 PCIe 通道连接大量 SSD 或其他设备，成为处理基础设施任务的轻量级替代方案。
• 融合模式： 可充当一个 PCIe 交换机，一部分通道连接上游主机，另一部分连接下游的 GPU 或 SSD 等设备。

这种设计理念表明，“Mount Morgan” 不仅仅是一张网卡，更是一个高度集成的、可重新配置的计算与 I/O 平台，旨在满足云服务商多样化且不断变化的需求。