Alveo U25 SmartNIC アクセラレータ カード

概要

製品説明

Alveo U25 は、次世代データセンターを構築するクラウド エンジニア向けの SmartNIC プラットフォームで、単一プラットフォームにネットワーク、ストレージ、演算アクセラレーション機能を統合した包括的なソリューションを提供します。

U25 SmartNIC プラットフォームは、最先端の FPGA をベースに構築されているため、不要なデータ移動や CPU 処理を排除して最大限の効率化を図りながらハードウェアでの高速化とオフロードを可能にします。U25 プログラミング モデルは、HLS や P4 などの高レベルに抽象化されたネットワーク プログラミング言語と Vitis™ などの演算アクセラレーション フレームワークをサポートしているため、ザイリンクスおよびサードパーティのアプリケーションを高速化できます。


主な機能と利点

画期的な SmartNIC

U25 は、超高スループット、小パケット性能、低レイテンシを実現できます。ホスト インターフェイスは、標準の NIC ドライバーをサポートすると同時に、 Onload® カーネル バイパスもサポートし、TCP およびパケットベースの API を提供してネットワーク アプリケーションの高速化を可能にします。数ナノ秒未満の精度でパケットの同期タイムスタンプを必要とするアプリケーション向けには、IEEE1588v2 Precision Time Protocol (PTP) が適用されます。

プログラム可能なファブリック

U25 SmartNIC には、すべてのネットワーク フローを管理するプログラム可能な FPGA が搭載されています。FPGA 内でのアプリケーション処理には BITW (Bump In The Wire) 方式のネットワーク アクセラレーション機能や演算アクセラレーション カーネルを使用して、各フローを個別にホストに配信したり、ハードウェアでストリーミング可能です。

ハードウェア アクセラレーション クラウド向けプラットフォーム

クラウド サービス プロバイダーは、SmartNIC ファブリックを運用することで、CPU コアおよびネットワーク リンクに比例して増大する仮想スイッチやサービスのマイクロセグメンテーションに対応できます。U25 は、パッケージ化されたアプリケーションを含む、業界初の統合 SmartNIC ファブリック向けのプラットフォームです。

仕様

カードの仕様

製品仕様の一覧は、製品パンフレットを参照してください。

ボードの仕様 Alveo U25 アクセラレータ カード
U25
演算リソース
ルックアップ テーブル (LUT) 522K
寸法
高さ 2.54 インチ (64.4 mm)
長さ 6.60 インチ (167.65 mm)
シングル x16 PCIe スロット
オンボード メモリ
DDR - 1x 2GB x 40 DDR4-2400
- 1x 4GB x 72 DDR4-2400
インターフェイス
PCI Express Gen3 x16、2x Gen3 x8 に分岐 (ユースケースに依存)
ネットワーク インターフェイス 2x SFP28
タイムスタンプ
ハードウェア タイムスタンプ ○ (1588)
ネットワーキング
ステートレス オフロード
トネリング オフロード VXLAN / Geneve
SR-IOV
アドバンスド パケット フィルタリング
アクセラレーション DPDK、Onload®
管理性サポート
NC-SI over MCTP SMBus
PLDM over MCTP SMBus / MCTP PCIe VDM
PXE および UEFI ブート サポート
消費電力と熱
最大総消費電力 75W
熱冷却 パッシブ
ツール サポート
Vitis 開発環境
Vivado Design Suite
資料
アクセラレーション ソフトウェア

Onload® - アプリケーション アクセラレーション ソフトウェア

Onload® は、インメモリ データベース、ソフトウェア ロード バランサー、ウェブ サーバーなどのネットワーク集中型アプリケーションを劇的に高速化し、拡張性を備えることが可能です。Onload を使用することで、データセンターは既存のアプリケーションを変更することなく、クラウド ネットワーク上で 400% 以上のユーザーをサポートすると同時に、信頼性向上、サービス品質 (QoS) 向上、投資収益率向上を実現できます。

Onload を使用した場合のデータセンターの利点

  • 適応性と効率性が向上し、総所有コスト (TCO) を削減できる
  • ピーク時のトランザクション レートが増加し、ブラウンアウトを防止できる
  • 応答時間が短くなり、ネットワーク ジッターが減少することで、サービスの品質が向上する

特長:

  • ユーザーを 400% 以上増加できる
  • メッセージ レートを 100% 向上する
  • サーバー フットプリントを 25% 縮小する
  • レイテンシを 50% 削減する
  • ジッターはほぼゼロ
  • 設備投資と運用コストの効果を最大化
  • サービス品質 (QoS) 向上

データセンターへの投資

Onload は、データセンターが負荷分散サーバーの 25% 以上を別のタスクで再運用できるようにして、設備投資の回収を可能にします。また、サーバー全体のフットプリントを縮小することにより、運用コスト (opex) を削減できます。

ユースケース アプリケーション 性能向上 ベンチマーク資料
インメモリ データベース Couchbase、Memcached、Redis 100%
ソフトウェア ロード バランサー NGINX Plus、HAProxy 400%
ウェブサーバー/アプリケーション NGINX Plus、Netty.io 50%

どこまでアプリケーションを高速化できるか

Onload は、ほぼすべてのネットワーク集中型の TCP ベース アプリケーションを高速化できます。Onload を使用した場合の一般的な性能向上は次のとおりです。

ザイリンクスは、使用したサーバー、完了したコンフィギュレーション、および完了したテストについて概要を説明した一連のクックブックを作成しています。これらのクックブックは、取得した結果を顧客が再現できるようにサポートします。

ご希望の方は、 お問い合わせください。


稼働時間とネットワークの互換性を確保

Onload は、ほぼすべての金融市場および高頻度取引アプリケーションを駆動する同じ I/O ソフトウェア テクノロジをベースに構築されています。POSIX に準拠しているため、TCP ベースのアプリケーション、管理ツール、およびネットワーク インフラとの互換性があります。さらに、データセンターのネットワーク インフラへフォークリフト アップグレードしなくても RDMA のような性能を達成でき、Linux を実行する x86 ベースのプラットフォーム (ベアメタル、仮想マシン、コンテナー) で運用可能です。