400 GbE SmartNIC IP による FPGA ベースのトラフィック管理のセットアップ - Semiwiki

プラトン再発行

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ワイヤスピード 400 GbE 転送を維持することは、企業トラフィックを管理するための最初のステップにすぎません。ルールベースのフィルタリングを追加してパケットをリアルタイムで選別すると、ほとんどのネットワークハードウェアに限界点までストレスがかかり、ネットワーク全体の速度が低下する可能性があります。アーキテクトは、ハイエンドのファイアウォールやその他のアプライアンスからトラフィックの発信元であるエンドポイントに向けてインテリジェントなトラフィック管理を分散することで、これらの負荷を分散しようとしていますが、統合されたルールエンジンを備えた 400 GbE ハードウェアは簡単にはスケールダウンできませんでした。 Achronix は、7 GbE パケットインターフェイス、PCIe Gen 400、ルールエンジンを備えたフロープロセッサ、および 5 GbE SmartNIC 設計を差別化するための顧客ロジックが残された余地を統合する、Speedster400t FPGA 上に構築されたソリューションを持っています。

400 GbE SmartNIC に必要なすべての要素を XNUMX つの FPGA に搭載

400 GbE 対応のトランシーバーが複数のハイエンド FPGA に搭載されています。しかし、400 GbE 用の FPGA に適切な「配管」を作成するという問題は、読者の演習として残されることがよくあります。 Achronix 内の 2022 つのプロジェクトは、XNUMX 年 XNUMX 月に Accolade IP を取得し専門知識を活用して、IP チェーン全体を検討し、Achronix ネットワークインフラストラクチャコード (ANIC) の旗印の下で完全なソリューションを目指して連携しています。

「現時点では、この種のフロー処理とルールエンジンを備えた 400 GbE をエンドポイントに搭載している企業は存在しないと思います」と、Achronix の SmartNIC 製品企画ディレクターである CISSP の Scott Schweitzer 氏は述べています。それは、RTL のイーサネットパケットフローパイプラインである ANIC シェルというテクノロジを実現することから始まります。このプロジェクトは 100 GbE および PCIe Gen 3 テクノロジに遡り、パケットのスムーズな移動を維持するために必要な FIFO、解析、および DMA 要素に重点を置いています。 Speedster 7t では、ロジックの半分以上が引き続き顧客に利用可能です。

次に、シェルからフロープロセッサとルールエンジンを備えた 400 GbE SmartNIC の完全な ANIC に移行しましたが、Speedster50t ロジックの約 7% がまだ残っています。

400 GbE SmartNIC の Achronix ANIC 処理

この図から ANIC を 400 GbE まで高めるのは簡単に見えるかもしれませんが、Schweitzer 氏は、特に注意が必要なチェーンの 400 つの点を指摘しています。「16 Gb のホストにアクセスするには、PCIe パフォーマンスを最大限に引き出す必要がありました。5 レーンの PCIe 6 が DMA エンジンに供給し続けます。」と Schweitzer 氏は言います。「DMA と FIFO 用のより高速なメモリも必要でしたが、両側に XNUMX つの GDDRXNUMX チャネルがあればそれが実現しました。

Speedster7t のフットプリントで視覚化すると、ANIC は次のようになります。これらはすべて、高速でクローズタイミングが検証された最適化された IP ブロックであることに注意してください。

Achronix ANIC フットプリント図

インテリジェントな交通管理の新たな可能性を開く

ANIC は SmartNIC 開発の基盤を形成し、顧客は 400 GbE SmartNIC 速度で動作するエンドポイントスケールのハードウェアでパケットシェーピングとトラフィック管理機能を定義できるようになります。お客様は市場投入までの時間を短縮し、ANIC IP とその付加価値ロジックのカスタマイズを制御できるようになります。 SmartNIC を使用すると、パケットの複製または重複排除、ローカルキー/値ストアの実行、およびその他の操作がパケットストリーム上で可能になります。

受信と送信の両方に対するインテリジェントなトラフィック管理によりネットワークセキュリティが向上しますが、SmartNIC は従来、受信にのみポリシーを適用していました。 ANIC を使用すると、受信データと送信データの両方にポリシーを適用できます。「ある夜、誰も作業していないはずの午前 2 時に、アプリケーションサーバーが突然異常な量のトラフィックを生成したとします。」と Schweitzer 氏は逸話を始めます。「従来のエンタープライズネットワーキングアーキテクチャでは、増加したトラフィックは高性能ファイアウォールなどのアプライアンスに到達し、パケットを停止するための適切なルールが必要でした。アプリケーションサーバーに ANIC IP がインストールされている同じルールを 400 GbE SmartNIC に移動することで、不審なトラフィックがそこから離れることがなくなり、伝播が防止され、ネットワークの負荷が軽減されます。」

人工知能 (AI) も、ANIC の可能性の規模に大きな影響を及ぼします。 Speedster7t の機械学習プロセッサ (MLP) は、ネットワークセキュリティチームが脆弱性に気づく前に、SmartNIC トラフィックパターンを観察することで ANIC ルールを学習し、展開できます。エンドポイントネイティブの学習により、仮想の分散型インテリジェントロードバランサーを推進し、トラフィックの集中パターンが発生した場合にトラフィックを他のプラットフォームにオフロードすることもできます。

Achronix は、高性能 Speedster7t FPGA が高度な現実世界のアプリケーションに対応できるようにするために、しっかりとした努力を払っています。 400 GbE SmartNIC は、Speedster7t の考えられる使用例の 400 つにすぎません。同じ結果を達成できるアプローチは他にほとんどないため、これは優れた使用例です。私たちは、XNUMX GbE ANIC IP 上に構築されたさまざまな差別化されたソリューションによって、顧客のイノベーションが引き継がれることを期待しています。

詳細については、Achronix のプレスリリースをご覧ください。
Achronix は、SmartNIC 用の 400 GbE および PCIe Gen 5.0 でネットワークの境界を押し広げます

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