使用英特爾Agilex3和Agilex5器件構建下一代數據中心平臺管理方案

憑借小巧的外形和高 I/O 規模等優勢，低功耗、高度靈活且經過成本優化的英特爾 Agilex3 和英特爾Agilex5 FPGA 以及 SoC FPGA 提供了下一代平臺管理解決方案所需的功能和特性。

介 紹

數據中心使用的服務器架構不斷發展，以滿足人工智能 (AI)、機器學習 (ML)、深度學習 (DL) 和高性能計算 (HPC) 等高級應用在計算、內存和帶寬等方面的需求?；陂_放計算項目 (OCP) 規范1 的服務器架構正變得越來越模塊化，以便于企業復用和升級。

FPGA 支持模塊化設計，可以跨多個平臺工作，包括計算、加速器、存儲和交換機。此外，這些器件的可編程特性意味著它們可以滿足不斷發展的平臺需求，而無需重新設計或重建復雜的組件。

英特爾平臺管理器件面向基于 CPU、GPU、IPU、DPU、FPGA 等（統稱為 xPU）加速器的各種系統架構。這些 xPU 面向各種應用和工作負載。除了支持各種 xPU 系統外，英特爾平臺管理器件不受廠商限制，可以實現任何 x86、Arm、RISC-V 以及基于處理器的專有服務器和加速器的控制、安全和管理功能。

為了確保 xPU 系統具有競爭力，在為平臺管理解決方案選擇組件時，企業需要考慮方案在可用性、供應鏈彈性、安全性和 I/O 密度等方面的表現。

目前的數據中心服務器采用英特爾 MAX 10 FPGA 和現有的其他英特爾 FPGA 系列來實施其平臺管理功能。英特爾推出了英特爾Agilex 3 和英特爾Agilex 5 FPGA 和 SoC FPGA，以提供下一代具有競爭力的器件，助力打造未來的平臺管理解決方案。

圖 1. 英特爾Agilex FPGA 組合擴展

英特爾 Agilex FPGA 組合擴展

英特爾Agilex 3 和英特爾Agilex 5 FPGA 以及 SoC FPGA 擴展了英特爾Agilex FPGA 產品組合，具有更低的功耗、更小的外形 和更低的邏輯密度，是平臺管理應用的首選。圖 1 顯示了英特爾Agilex FPGA 組合的擴展。

英特爾Agilex 3 FPGA 系列非常適合大容量、功率受限的應用， 這些應用需要小封裝的成本優化器件。這些器件是英特爾MAX 10 FPGA 系列的后續產品。

同時，英特爾Agilex 5 產品系列包括最近推出的 E 系列器件，旨在以更小的外形提供更高的性能和更低的功耗。這些器件是 Cyclone V、英特爾 Cyclone 10 和英特爾 Arria 10 系列的后續產品。

這些新器件將為未來的平臺管理解決方案提供支持，同時也滿足各種其他應用的需求。

行業領先的彈性供應鏈

英特爾Agilex FPGA 采用先進的英特爾工藝技術，利用英特爾遍布全球的彈性制造技術構建而成。作為英特爾 IDM 2.0 戰略的一部分 3，英特爾正在全球范圍內（特別是美國和歐盟），對前沿制程節點、基板和芯片封裝技術以及組裝和測試能力進行重大投資。與此同時，我們正在投資于對許多客戶同樣重要的傳統節點。

英特爾的 FPGA 戰略與 IDM 2.0 完全一致，這是與其他 FPGA 公司的關鍵區別。英特爾是唯一一家擁有內部工廠網絡，并與外部晶圓廠建立密切合作關系的 FPGA 供應商。這意味著英特爾在選擇工藝技術和制造設施方面具有獨特的優勢，這些技術和制造設施具備合適的成本和最具彈性的供應鏈，因此有助于提供最佳的功能和性能組合。

除了傳統的產品考慮因素外，我們還不斷根據供應鏈因素評估和制定產品定義和工程決策。此外，為了滿足客戶當前和未來的需求，并滿足供應可預測性和靈活性的期望，我們正積極鞏固和加強我們的端到端供應鏈。憑借獨特的內部制造實力，以及先進的供應控制和供應安全性，我們在供應鏈彈性方面處于行業領先地位。英特爾供應鏈彈性的優勢在于，英特爾可以幫助客戶安全可靠地交付英特爾制造的產品，同時在訂單交付周期方面表現出色。

英特爾Agilex 器件是在內部制造、組裝和測試的，這有助于更嚴格地控制產能、制造過程和供應鏈。如今，我們始終在交付英特爾Agilex FPGA 產品時確保出色的交付周期。英特爾Agilex 3 和英特爾Agilex 5 FPGA 和 SoC FPGA 采用英特爾的工藝和封裝技術構建而成，具備可靠、可預測的供應體系，并為用戶提供了出色的交付周期指導。

此外，英特爾 FPGA、SoC FPGA 和 CPLD 器件都擁有較長的產品生命周期，以滿足客戶終端應用的壽命要求。英特爾承諾至少在 2035 年之前為幾乎所有 FPGA 系列提供長生命周期支持。

模塊化 xPU 平臺管理

英特爾 FPGA 可用于實施所有 xPU 系統架構以及任何 x86、 Arm、RISC-V 和基于處理器的專有服務器和加速器的控制、安全和管理功能。下面是三個相關用例。

服務器平臺管理

OCP 硬件管理項目的數據中心就緒安全控制模塊 (DC-SCM) 子項目工作流開發了一個較小的通用外形 DC-SCM4 規范，用于服務平臺管理。根據本規范，管理、安全和控制功能從基板上的傳統位置轉移到 DC-SCM 模塊，如圖 2 所示。

圖 2. 大多數平臺管理功能已轉移到 DC-SCM

加速器模塊的平臺管理

開放式加速器基礎設施 (OAI) 子項目 5 由 OCP 服務器項目組指導。OAI 的 OCP 加速器模塊 (OAM) 是下一代 AI、ML、DL 和 HPC 應用的硬件加速器。

OAM 規范定義了計算加速器模塊和兼容基板設計的外形和標準，實現了基于 ASIC 或 GPU 的多個夾層模塊，以及基板設計接口之間的互操作性。

除了模塊之外，這項技術的一個關鍵是一個稱為通用基板 (UBB) 的通用主板平臺，該平臺為系統內最多八個模塊提供連接和外部連接，如圖 3 所示。

圖 3. OIA 構建模塊

與 PCIe 外接卡相比，OAM 的外形可在模塊之間互連通信鏈路時簡化系統解決方案，從而促進加速器之間的可擴展性。

每個 OAM 都配備了一個外接卡管理控制器 (AMC)，該控制器充當其硬件信任根 (HW RoT)，負責控制、監控和現場升級。

加速器/外接卡平臺管理

如圖 4 所示，DPU、IPU、SmartNIC 或適配器卡形式的 xPU 是在數據中心服務器或設備內運行的輔助處理單元，有助于卸載和加速專用任務，從而釋放 CPU 內核以提高應用性能。

圖 4. 帶 AMC 的外接卡

與上一節中討論的 OAM 類似，每個外接卡都配備了一個 AMC，該 AMC 充當其硬件信任根，負責控制、監控和現場升級。

英特爾利用其在數據中心架構和實施方面的豐富經驗來支持平臺管理的各個方面。除了以芯片形式提供所有關鍵構建模塊，即 CPU、GPU、NPU、FPGA，以及最新的互連技術，如 PCIe 5.0、Compute Express Link (CXL) 和網絡接口卡 (NIC)，英特爾還搭載 GPU、IPU 和 SmartNIC 等各種模塊的加速器卡。

憑借小巧的外形、高 I/O 規模、出色的安全性和可編程性，低功耗、高度靈活且經過成本優化的英特爾Agilex 3 和英特爾Agilex 5 FPGA 以及 SoC FPGA 提供了下一代 xPU 平臺管理解決方案所需的功能和特性。

英特爾 Agilex 3 產品家族

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英特爾Agilex3 產品家族對英特爾AgilexFPGA 組合進行了擴展，密度和功耗更低，尺寸更小，以滿足成本敏感的高容量應用的需求。

英特爾Agilex3 FPGA B 系列專為 xPU 平臺管理、主板系統管理和 I/O 擴展而設計。

同時，英特爾Agilex3 FPGA C 系列將提供廣泛的功能，以滿足各種 FPGA 和 CPLD 應用的需求。

英特爾Agilex3 器件家族在英特爾晶圓廠生產，提供可預測的交貨時間和出色的供應彈性。

英特爾 Agilex 5 產品家族

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英特爾Agilex5 SoC FPGA E 系列外形小巧，并具備出色的節能性。

這些器件配備了高級安全功能和硬處理器子系統，并支持高帶寬 PCIe 4.0 連接，非常適合平臺 RoT (PRoT)、平臺固件彈性 (PFR)、主板管理控制器 (BMC) 和外接卡管理控制器 (AMC) 等應用。

英特爾Agilex 5 FPGA 和 SoC FPGA 具有高級安全功能，由安全設備管理器 (SDM) 進行管理。專用 SDM 具有增強的加密知識產權 (IP) 內核，并支持關鍵的安全功能，如安全啟動、比特流身份驗證、加密、使用安全協議和數據模型 (SPDM) 協議進行認證、防篡改保護、安全密鑰配置和物理不可克隆功能 (PUF) 密鑰存儲等。隨著安全標準的不斷發展，這些功能不僅幫助擴展 xPU 平臺的 HWRoT/PRoT/PFR 設計，而且有助于確保產品具備可延續多代的使用壽命。

高級 HPS

英特爾Agilex 5 SoC FPGA 為英特爾Agilex 器件家族引入了先 進的硬處理器系統 (HPS)。升級后的 HPS 包含兩個運行頻率為 1.8 GHz 的 32/64 位 Arm Cortex*-A76 和兩個運行速率為 1.5 GHz 的 32/64 位 Arm Cortex-A55 處理器內核。

HPS 還包含許多硬外設 IP 模塊，以支持各種 GPIO 和其他接口，如 USB 2.0、USB 3.1、I2C、I3C、SPI、UART、 10/100/1000 Mbps 和 2.5 Gbps 以太網 MAC 以及時間敏感網 絡 (TSN)。這些內核可以連接 DDR4、LPDDR4 和 LPDDR5 硬內存控制器。

AI 加速

英特爾Agilex 5 FPGA 和 SoC FPGA E 系列具有增強的數字信號處理 (DSP) 模塊和張量模式，可實現更高的人工智能效率，支持人工智能驅動的預測性故障監測和安全異常檢測等新功能。

英特爾Agilex 5 產品家族在英特爾晶圓廠生產，提供可預測的交貨時間和出色的供應彈性。

結 論

憑借小巧的外形、高 I/O 規模、安全性和可編程性，低功耗、高度靈活且經過成本優化的英特爾Agilex 3 和英特爾Agilex 5 FPGA 以及 SoC FPGA 提供了下一代 xPU 平臺管理解決方案所 需的功能和特性。

除了支持各種 xPU 系統外，英特爾平臺管理器件還不受廠商限制，可以實施任何 x86、Arm、RISC-V 以及基于處理器的專有服務器和加速器的控制、安全和管理功能。

英特爾正在通過投資供應計劃和我們的產品組合來增強其供應鏈，以實現卓越的客戶供應體驗。這些投資和行動有助于提供客戶期望的供應可預測性、靈活性和壽命，最終幫助客戶建立供應方面的戰略優勢。

所有英特爾產品不支持硬配置，并遵守正常的商業條件。在這種情況下，英特爾的分銷合作伙伴負責管理客戶出貨承諾。英特爾承諾至少在 2035 年之前為所有這些器件系列提供長生命周期支持。

英特爾Agilex 3 和英特爾Agilex 5 FPGA 和 SoC FPGA 采用英特爾的高級工藝和封裝技術構建而成，具備可靠、可預測的 供應體系和出色的交付周期指導。

審核編輯：劉清