英特尔内置加速技术，助力打造高性能、高能效 vRAN

内置英特尔® vRAN Boost 的第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器处理能力和每瓦性能均显著提升^1,2。该平台将 vRAN 加速技术直接整合到处理器中，因而无需使用外部加速器，既降低了系统复杂性又减少了成本。

在移动数据高速增长、联网终端日益多元化，以及希望开辟新的服务收入来源等因素的推动下，全球范围内的通信服务提供商 (CoSP) 都纷纷加入网络转型的大潮。要以可持续发展的方式满足上述需求并提供出色的用户体验，通信服务提供商的无线网络必须具备可编程性，才能实现更大的可扩展性和灵活性。通过重塑无线网络架构，通信服务提供商正在为迎接下一波指数级数据增长做准备；与此同时，他们也在加快创新速度，为客户提供新的增值服务。

随着 5G 服务的推出，预计全球虚拟无线接入网 (vRAN) 市场将以约 19% 的复合年增长率增长，到 2030 年将达到 64 亿美元³。为帮助客户优化投资，通信服务提供商纷纷从使用基于硬件的单一用途基础设施转向使用在基于标准通用服务器上运行的软件定义全虚拟化架构。潜在的节省成本做法包括通过减少设备占用空间节省资本支出 (CapEx) 和通过提高能效节省运营支出 (OpEx)。

内置英特尔® vRAN Boost 的第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器经过优化，可降低部署和运营 vRAN 基础设施的成本，释放创新潜力。

为大容量、高能效 vRAN 而生

第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器在多种网络用例（包括 vRAN 部署）中均有出色的能效表现。与上一代处理器相比，该平台在相同功耗范围内实现高达两倍的 vRAN 工作负载处理能力提升¹。平台针对高吞吐量和低时延需求进行了优化，其内置的加速技术可有力支持数据包和信号处理、负载均衡和 AI 等工作负载。该平台还具有比上一代产品更高的内存带宽，I/O 吞吐量可满足新一代 vRAN 部署的大容量要求。

在此基础上，内置英特尔® vRAN Boost 的第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器将 vRAN 加速技术直接整合到 CPU 中。这样一来， 通信服务提供商便无需使用外部加速卡，因此有助于降低 vRAN 部署的复杂性，减少物料清单成本。内置英特尔® vRAN Boost 的第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器还具有高能效的特点，可在第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器本身实现的代际增益基础上，另外节省约 20% 的算力²。

vRAN 容量翻倍，能效出众

信号处理是 vRAN 工作负载的核心，而在无线网络中，比特位 处理内核的高速运行则是提高 vRAN 部署效率的核心。第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器内置面向 vRAN 的英特尔® 高级矢量扩展 (AVX) 指令集，这一指令集是 AVX512 指令集架构 (ISA) 的新成员，通过使用 16 位半精度 IEEE-754 浮点运算为 vRAN 工作负载提供额外支持。新指令是对英特尔® 至强® CPU 服务器产品中现有 32 位和 64 位浮点指令的补充，并可提供新的复杂指令原生硬件支持，其在单个 AVX 寄存器中执行 16 位半精度浮点运算的计算量是执行 32 位单精度浮点运算的两倍，因此进一步提高了信号处理、媒体处理和 AI 应用的性能。这些特性连同其他改进功能，有助于在相同功耗范围内实现比上一代产品多一倍的 vRAN 容量¹。内置英特尔® vRAN Boost 这一 vRAN 加速器的第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器平台可在实现每瓦性能翻倍的基础上，另外节省 20% 的算力²。

此外，新的浅睡眠状态 C0.1 和 C0.2 显著降低了功耗，同时能比从现有的深度睡眠状态更快地恢复到满负荷状态⁴。由于该平台退出睡眠状态的时延很低，因此能使处理器内核资源更快到位，这样有利于避免丢包，进而帮助提高服务质量，降低能耗。如此一来，运营商可以实施更有效的电源管理策略来降低运营支出，同时满足服务级别协议 (SLA) 的要求，并为用户提供出色的体验质量 (QoE)。

灵活性、可扩展性以及多种选择

内置英特尔® vRAN Boost 的第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器无需更改代码，即可与任何支持 2023 年 1 月发布的第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器的平台兼容。这种兼容性允许针对各种部署用例重复使用电路板设计，因此降低了开发支持整个网络的产品组合的成本以及提供相关支持的成本；同时还使虚拟网络功能能够灵活地部署在网络中的任何节点，利用基于英特尔® 架构的通用服务器来提供融合服务优势。运营商可以在一个通用平台上灵活运行各种核心网、边缘和接入网工作负载，大幅提高资源利用效率并降低总体拥有成本 (TCO)。

该处理器既具备硬件的灵活性，又在软件方面与当前以及前几代英特尔® 平台兼容。此外，特定型号的 SKU 支持在低至 −40°C 的环境温度下运行，这样就降低了为在多种非受控环境下运行的网络提供解决方案的复杂性。同样，从小基站到宏基站，从分布式云环境到集中式云环境，该平台可跨多种 vRAN 部署进行扩展。

这种可扩展性和灵活性使一种设计能够跨网络重复使用，因而大大降低了硬件设计以及软件开发与集成的成本。解决方案架构中硬件和软件组件能够分离开来，这意味着通信服务提供商可以按照自己的需要选择理想的组件组合。事实上，供应商选择的细化程度已深入到 RAN 堆栈各个层，因此大大提高了运营商的灵活性并增加了他们的选择。

开放的生态系统支持

作为网络转型的主要推动力量，英特尔始终致力于为开放的行业生态系统提供支持。因此，英特尔® vRAN Boost 加速器的驱动程序已开源，并且与 O-RAN 联盟加速器抽象层 (AAL) API 兼容。

此外，英特尔还不断优化面向 vRAN 的 FlexRAN™ 参考软件， 使其能够利用英特尔® 平台新推出的硬件功能。该软件支持广泛的 5G 部署，包括 sub-6GHz、mMIMO、mmWave、小基站和专用 无线网。面向 vRAN 的 FlexRAN™ 软件与加速器抽象层 API 预先 集成，支持以透明的方式从上一代处理器平台向内置英特尔® vRAN Boost 的第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器升级。

英特尔凭借长期积累的网络、软件和硬件专业知识，构建了一个由供应商、工具、标准和战略联盟组成的强大生态系统，使通信服务提供商能够快速推出新产品和新服务，缩短上市时间并节省时间和成本。进行 vRAN 部署时，使用第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器和内置英特尔® vRAN Boost 的第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器，能够帮助通信服务提供商提高灵活性和可扩展性，同时提升性能和能效。

支持新一代 vRAN 转型

内置英特尔® vRAN Boost 的第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器 将通过专为快速整合创新解决方案而构建的开放平台，将简单性、灵活性和可扩展性提高到新的水平。强大的解决方案和提供商生态系统将为通信服务提供商带来更多选择并使他们更具信心。 本节后部分将概要介绍其中一些创新案例。

向云原生迈进

基于英特尔® 至强® 可扩展处理器的云原生、全虚拟化 RAN 通过安全的容器化微服务带来 Web 规模的优势，使通信服务提供商能够在任何地方部署组合式应用 (composable application)。内置英特尔® vRAN Boost 的第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器支持通信服务提供商利用云的规模经济效益达到节约成本的目的，同时还支持他们使用以下云原生功能提高自身网络的每瓦性能：

• 简化的网络升级和测试：这种基于微服务的方法支持各组件在较高粒度级别上独立地进行升级。
• 融合服务：端到端虚拟化使得在通用平台上运行 RAN、边缘及核心网工作负载成为可能。
• 自动化和工作负载再平衡：监控遥测数据和资源利用率，然后动态地重新平衡工作负载。
• 节能：利用电源管理技术调整频率（P 状态）并使内核进入各种睡眠状态（C 状态），从而大幅降低功耗，即使在高负载条件下也是如此。
• 分布式单元 (DU) 中的基带池化：在活动较少的时段将基带流量整合到较少的处理内核上。
• 处理器内核重用：将未使用的内核应用于非流量工作负载，例如操作、管理与维护 (OAM) 功能。
• 端到端网络切片：确保可以按需部署 SLA，满足超可靠低时延通信 (URLCC) 等任务关键型服务的需要。
• AI 和机器学习：动态地重新配置网络以节省成本，从基础设施中挖掘更多价值并为新的收入来源提供支持。

面向当下和未来创新需求的开放式平台

随着通信服务提供商不断通过优化其网络来实现成本和质量优势， 内置英特尔® vRAN Boost 的第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器为整合创新解决方案提供了一个开放的平台。围绕 RAN 技术形成 的开放生态系统支持对多个来源的 RAN 软件组件灵活地进行组合， 快速地完成更换。这些软件中就包括成熟的开源网络软件生态系统。英特尔在贡献代码方面投入巨大，不断为全新硬件平台功能优化开源项目。

为帮助提高吞吐量，英特尔针对第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器优化了与 vRAN 相关的主要开源项目，为利用平台的扩展指令集架构和新的硬件加速器提供便利。这些开源项目包括数据平面开发套件 (DPDK) 和矢量数据包处理 (VPP) 框架，前者通过绕过内核来处理用户空间中的数据包处理任务来减少开销，后者则使用 DPDK 来加速加密数据包的转发。

面向 vRAN 的高性能 FlexRAN™ 参考软件可利用多项优化，并提供全面的 RAN 特性和功能。它为解决方案供应商提供了一种架构，这种架构可以根据专门的部署场景轻松修改，因而有助于提高开发和部署效率。这种根据需要进行更改的能力有助于快速采用、迁移和添加创新功能和应用。此外，英特尔先进的软件开发工具、库和软件套件还简化了软件开发工作，为跨数据平面和控制平面的 vRAN 功能（包括支持流量导向等功能的新兴 AI 功能）提供经优化的软件。

凭借丰富的专业知识与经验以及强大的生态系统提供经过验证且值得信赖的解决方案

多年来，英特尔一直是 vRAN 市场的推动者和生态系统的赋能者。内置英特尔® vRAN Boost 的第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器 是其在软硬件技术等方面优势的集大成者。英特尔已与全球通信 服务提供商共同就先进网络的部署问题进行过商讨，英特尔® 至强® 可扩展处理器也在投入商用的电信网络（包括先进的 vRAN） 中经过市场检验。事实上，当今世界上几乎所有商业 vRAN 部署都基于英特尔® 架构运行，并为 150 多家 FlexRAN™ 参考软件的许可证持有者所使用。

这些实现方案还借鉴了英特尔从核心网到边缘再到 RAN 的十余年 先进的网络虚拟化经验。它们吸取了从广泛的 vRAN 和开放式 RAN 商业部署中获得的经验，同时也反映了来自世界各地的头部通信服务提供商的意见和建议。有这种英特尔的软硬件支持与深厚专业知识作为基石，通信服务提供商可以放心部署高吞吐量、高能效 vRAN。

内置英特尔® vRAN Boost 的第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器 提供每路 12 至 32 个内核多种配置，某些 SKU 还支持在低至 −40°C 的温度条件下运行。除了内置英特尔® vRAN Boost 之外，这些 SKU 还面向新一代 vRAN 部署对 I/O、可扩展性和热设计功耗 (TDP) 做了进一步优化。单路配置始终是面向 vRAN 优化的平台的主打方案，而满足 I/O 要求的是采用 PCIe 4.0 并支持主要时间同步功能的英特尔® 以太网 E800 系列适配器。

通过英特尔® Network Builders 为生态系统提供支持

英特尔® Network Builders 计划帮助合作伙伴以颇具成本效益的方式高效创新，并根据不断演进的业务、技术及终端用户需求进行调整。该计划为成员提供了丰富的技术支持选择方案，如来自特定领域专家的实操支持、虚拟测试和优化实验室使用权、培训、工具及其他资源。

结论

内置英特尔® vRAN Boost 的第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器为 vRAN 部署提供大容量和低时延。完全整合于处理器中的 vRAN 加速技术既能提高每瓦性能和能效，又减少了系统组件的用量。此外，它还可释放全端到端虚拟化和云原生架构带来的创新潜力， 实现更高效率。该平台是通信服务提供商网络未来发展的重要组成部分，可提供灵活性、可扩展性和来自开放行业生态系统的众多选择，帮助运营商未来在面对大量带宽需求和持续快速的变化时既能够灵活实施扩展又不失掌控力，更好地应对机遇和挑战。

了解更多信息：
https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/docs/processors/network/4th-gen-xeon-scalable-vran.html