Mellanox公司推出智能網(wǎng)卡減少CPU上的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載

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作者:Andy Patrizio

2019-12-09 11:15:24

來源:企業(yè)網(wǎng)D1Net

原創(chuàng)

日前據(jù)悉,服務(wù)器和存儲(chǔ)端到端連接解決方案供應(yīng)商Mellanox公司推出了兩個(gè)旨在減少CPU的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的處理器ConnectX-6 Dx和BlueField-2,從而騰出更多計(jì)算資源完成處理工作。

日前據(jù)悉,服務(wù)器和存儲(chǔ)端到端連接解決方案供應(yīng)商Mellanox公司推出了兩個(gè)旨在減少CPU的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的處理器ConnectX-6 Dx和BlueField-2,從而騰出更多計(jì)算資源完成處理工作。如果想知道是什么原因促使Nvidia公司斥資近70億美元收購Mellanox公司,這就是答案。
 
ConnectX-6 Dx和BlueField-2分別是云計(jì)算智能網(wǎng)卡(SmartNIC)和I/O處理單元(IPU)解決方案,旨在將網(wǎng)絡(luò)處理工作從CPU上剝離出來,使其能夠自由地完成處理工作。
 
該公司承諾,使用ConnectX和BlueField的吞吐量可達(dá)200Gbit/s。它說,25Gbit和更快的以太網(wǎng)去年占整體市場的31%,明年將增長到61%。借助物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和人工智能(AI),需要傳輸大量數(shù)據(jù),而以太網(wǎng)則需要更快地獲取數(shù)據(jù)。
 
Mellanox公司負(fù)責(zé)市場營銷的副總裁Kevin Deierling說:“軟件定義網(wǎng)絡(luò)和NVMe over Fabric是一個(gè)不錯(cuò)的愿景,但一旦人們?cè)跀?shù)據(jù)中心嘗試,網(wǎng)絡(luò)性能就會(huì)停滯不前,因?yàn)镃PU無法處理所有這些數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶進(jìn)行更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)連接時(shí),要求CPU在運(yùn)行應(yīng)用程序和管理程序的基礎(chǔ)上完成所有工作。如果不卸載這些工作負(fù)載,就會(huì)給CPU帶來很大的負(fù)擔(dān)。”
 
如今,CPU的速度越來越快,尺寸也越來越大,AMD公司推出了64核Epyc處理器,英特爾公司推出了56核Xeon處理器。但讓這些中央處理器處理工作負(fù)載應(yīng)該是一個(gè)真正的挑戰(zhàn)。
 
Deierling認(rèn)為,不能使用100Gbit鏈路,因?yàn)镃PU必須查看所有的流量,但這樣將不堪重負(fù)。他說:“突然之間100-200Gbits成為可能,因?yàn)镃PU不必查看每個(gè)數(shù)據(jù)包并決定哪個(gè)內(nèi)核需要它。”
 
CPU負(fù)載量取決于工作負(fù)載。電信公司可能會(huì)遇到多達(dá)70%的數(shù)據(jù)包處理情況,在最低工作負(fù)荷的情況下,其中30%將用于數(shù)據(jù)包處理。
 
他說,“我們的目標(biāo)是數(shù)據(jù)包處理率降到零,這樣CPU就能做它最擅長的事情,也就是處理應(yīng)用程序。”Deierling補(bǔ)充說,Bluefield-2每秒可以處理多達(dá)2.15億個(gè)數(shù)據(jù)包。
 
ConnectX-6 Dx和BlueField-2也提供安全功能
 
兩者還專注于在防火墻內(nèi)部提供安全的高速互連。使用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)安全性,用戶將擁有防火墻,但網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的安全性卻最低。因此,一旦黑客破壞了防火墻,通常就可以在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部自由支配。
 
使用ConnectX-6 Dx和BlueField-2(后者在NIC上包含ConnectX-6 Dx處理器),企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信也得到了保護(hù),因此即使黑客突破了防火墻,他們也無法獲取用戶的數(shù)據(jù)。
 
ConnectX-6 Dx SmartNIC最多提供兩個(gè)25Gb/s、50Gb/s或100Gb/s的端口,或一個(gè)200Gb/s的端口,由50Gb/s PAM4 SerDes技術(shù)提供動(dòng)力的以太網(wǎng)連接和PCIe 4.0主機(jī)連接。 ConnectX-6 Dx創(chuàng)新的硬件卸載引擎包括IPsec和TLS嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)加密,高級(jí)網(wǎng)絡(luò)虛擬化,融合以太網(wǎng)上的RDMA(RoCE)和架構(gòu)上的NVMe(NVMe-oF)存儲(chǔ)加速。
 
BlueField-2 IPU集成了一個(gè)ConnectX-6 Dx,以及一個(gè)用于單個(gè)片上系統(tǒng)(SoC)的ARM處理器,同時(shí)支持高達(dá)200Gb/s的以太網(wǎng)和InfiniBand連接?;贐lueField-2的智能網(wǎng)卡充當(dāng)協(xié)處理器,通過使用高級(jí)軟件定義的網(wǎng)絡(luò),NVMe SNAP存儲(chǔ)分解和增強(qiáng)的安全功能,以轉(zhuǎn)換裸機(jī)環(huán)境和虛擬化環(huán)境。
 
ConnectX6 Dx和BlueField-2都將于今年第四季度發(fā)布。
 
與Nvidia公司合作
 
Mellanox公司正在被Nvidia公司收購,但是兩個(gè)收購者并沒有等待政府的批準(zhǔn)。
 
Mellanox公司在VMworld大會(huì)上宣布,其針對(duì)VMware vSphere的遠(yuǎn)程直接內(nèi)存訪問(RDMA)網(wǎng)絡(luò)解決方案將以更高的GPU利用率和效率支持虛擬機(jī)學(xué)習(xí)。
 
Benchmarks公司的調(diào)查發(fā)現(xiàn),使用VMware的半虛擬RDMA(PVRDMA)技術(shù)使Nvidia的虛擬GPU的效率比傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提高了兩倍。那就是在將Nvidia T4 GPU與Mellanox的ConnectX-5 100 GbE SmartNIC連接在一起的時(shí)候,后者就是日前發(fā)布的新一代產(chǎn)品。
 
PVRDMA以太網(wǎng)解決方案支持通過RDMA進(jìn)行虛擬機(jī)到虛擬機(jī)的通信,與傳統(tǒng)的TCP/IP傳輸相比,它可以提高虛擬化環(huán)境中的數(shù)據(jù)通信性能,同時(shí)顯著提高效率。這轉(zhuǎn)化為優(yōu)化的服務(wù)器和GPU利用率,減少了機(jī)器學(xué)習(xí)培訓(xùn)時(shí)間,并提高了可擴(kuò)展性。
 
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