Расходные DPU для повышения производительности центра обработки данных

Расходные DPU для повышения производительности центра обработки данных
Fungible, амбициозный калифорнийский стартап, выпустил свои первые продукты — блоки обработки данных (DPU) F1 и S1, которые обещают значительно повысить производительность и снизить энергопотребление в гипермасштабируемых центрах обработки данных. DPU будут располагаться между ЦП и сетевой структурой и выполнять вычисления, ориентированные на данные, со скоростью, намного превышающей скорость, предлагаемую процессорами. Производительность и эффективность современных масштабируемых центров обработки данных во многом зависят от совместного использования данных между узлами, а также от вычислений, ориентированных на данные. Каждый байт поступает на сервер через его сетевой интерфейс, обрабатывается ЦП (или графическим процессором, или FPGA) и сохраняется локально. Практически все вычисления, ориентированные на данные, такие как передача данных, сокращение данных, безопасность данных, долговечность данных, фильтрация и анализ данных, выполняются процессорами, которые, по мнению Fungible, не очень эффективны в этих задачах. Кроме того, сетевые карты имеют свои ограничения, связанные с низкой задержкой и масштабируемостью.

Новый класс процессоров

«Ценностное предложение масштабируемых инфраструктурных решений кажется простым, но на самом деле его трудно реализовать последовательным и линейно масштабируемым способом», — сказал Ашиш Надкарни, вице-президент группы глобальной инфраструктуры IDC. «Современные вычислительные технологии не позволяют провайдеру создать сверхмасштабируемое решение со сверхнизкой задержкой для перемещения данных с высокой пропускной способностью. Отрасли необходимо комплексное комплексное решение, которое сможет дезагрегировать и объединять ресурсы инфраструктуры в масштабе облака. "

(Изображение предоставлено: Fungible) Введите DPU. Проще говоря, взаимозаменяемые DPU — это «микрокомпьютеры», предназначенные для работы в качестве продвинутых сетевых адаптеров, которые организуют перемещение данных между узлами и внутри узлов. Кроме того, эти «микрокомпьютеры» выполняют рабочие нагрузки, ориентированные на обработку данных, более чем в 10 раз лучше, чем процессоры, что обещает повысить производительность всего центра обработки данных. В линейку DPU Fungible в настоящее время входят два продукта: S1 200 Гбит/с, оптимизированный для случаев использования на уровне хоста, и F1 800 Гбит/с для платформ хранения, аналитики и безопасности. высокая производительность. Оба процессора имеют схожие возможности, предназначенные для снижения сетевой нагрузки ЦП и выполнения вычислений, связанных с данными. «Взаимозаменяемый DPU, оптимизированный для вычислений, ориентированных на данные, обеспечивает высокоскоростное хранение и резервное копирование данных, раскрывая полную емкость и невероятно высокую производительность твердотельных накопителей NVMe в сети», — сказал Янг.Сон, президент и главный стратегический директор. компании Samsung Electronics.

Некоторые технические детали

Флагманский Fungible F1 DPU основан на 52 полностью кэшированных когерентных ядрах MIPS64, работающих на частоте 1,6 ГГц и способных обрабатывать 200 потоков, а также нескольких аппаратных ускорителях для конкретных приложений (DMA, SHA-3, сжатие/декомпрессия, RAID, регулярное выражение, безопасность и т. д.). .), 2 МБ кэша L32, а также собственная локальная (8 ГБ HBM) и внешняя (два канала DDR4) ОЗУ. Чип имеет восемь встроенных контроллеров 100GbE, 64 линии PCIe 3.0 для подключения к другим частям системы и т. д. В зависимости от конкретной конфигурации каждый DPU F1 потребляет от 120 до 150 Вт.

(Изображение предоставлено: Fungible) Взаимозаменяемые DPU поддерживают отраслевые стандарты и прозрачны для существующего оборудования и программного обеспечения центров обработки данных. Между тем, DPU используют собственную FunOS, которую можно перепрограммировать для добавления определенных возможностей. Но взаимозаменяемые DPU — это не просто ускорители. Хотя эти процессоры используют сеть IPoE и совместимы с существующими коммутаторами, они используют собственный сетевой протокол TrueFabric для уменьшения задержек. С этой целью центрам обработки данных потребуется развернуть сотни или тысячи стоек с поддержкой DPU, чтобы воспользоваться преимуществами этой технологии.

Готов к использованию

(Изображение предоставлено: Fungible) Чтобы облегчить внедрение DPU, Fungible предоставляет полный набор программного обеспечения, которое позволяет использовать DPU-совместимые продукты «из коробки». В список вошли стеки путей данных, хост-контроллеры и агенты для x86, а также набор централизованных кластерных сервисов, обеспечивающих управление, контроль и видимость потребляемых продуктов DPU. «Действительно, мы позаботились о том, чтобы наша технология не вносила никаких изменений в приложения или системное программное обеспечение, а наши решения позволяют нашим клиентам в полной мере воспользоваться преимуществами объемной экономики», — сказал Бертран Серле. соучредитель Fungible. Fungible работает с такими компаниями, как Alibaba и Juniper Networks, над созданием серверных платформ, совместимых с DPU.