400 GbE SmartNIC IP ställer in FPGA-baserad trafikhantering - Semiwiki

Återutgiven av Platon

anhängare: 0

Att upprätthålla trådhastigheter på 400 GbE är bara ett första steg i att hantera företagstrafik. Att lägga till regelbaserad filtrering för att sålla paket i realtid kan stressa den mesta nätverkshårdvaran till bristningsgränsen och sakta ner ett helt nätverk. Arkitekter försöker sprida dessa belastningar och distribuerar intelligent trafikhantering bort från avancerade brandväggar och andra apparater mot slutpunkter där trafiken kommer från – men 400 GbE-hårdvara med en integrerad regelmotor har inte skalats ner lätt. Achronix har en lösning som bygger på sin Speedster7t FPGA som integrerar ett 400 GbE paketgränssnitt, PCIe Gen 5, en flödesprocessor med en regelmotor och utrymme kvar för kundlogik för att differentiera 400 GbE SmartNIC-designer.

Alla delar som behövs för en 400 GbE SmartNIC i en FPGA

Transceivrar som kan 400 GbE dyker upp på mer än en avancerad FPGA. Men problemet med att skapa lämplig "VVS" i en FPGA för 400 GbE lämnas ofta som en övning för läsaren. Två projekt inom Achronix, med hjälp av förvärvet av Accolade IP och expertis i september 2022, har tänkt igenom hela IP-kedjan och går samman för en komplett lösning under Achronix Network Infrastructure Code (ANIC) banner.

"Vi tror inte att någon har 400 GbE med den här typen av flödesbearbetning och regelmotor för en slutpunkt just nu", säger Scott Schweitzer, CISSP, chef för SmartNIC Product Planning på Achronix. Det börjar med möjliggörande teknologi – ANIC Shell, en Ethernet-paketflödespipeline i RTL. Detta projekt går tillbaka till 100 GbE och PCIe Gen 3-teknik, koncentrerat på FIFO, parsning och DMA-element som behövs för att hålla paketen i rörelse smidigt. I en Speedster 7t förblir över hälften av logiken tillgänglig för kunderna.

Därefter kom övergången från skalet till den kompletta ANIC för en 400 GbE SmartNIC med flödesprocessorn och regelmotorn, fortfarande med cirka 50 % av Speedster7t-logiken kvar.

Achronix ANIC-behandling för en 400 GbE SmartNIC

Att stöta ANIC upp till 400 GbE kan se lätt ut från detta diagram, men Schweitzer pekar ut två punkter i kedjan som behöver särskild uppmärksamhet. "För att komma till en värd på 400 Gb behövde vi varje bit av PCIe-prestanda vi kunde få – 16 banor PCIe 5 håller DMA-motorn matad", säger Schweitzer. "Vi behövde också snabbare minne för DMA och FIFO, och fyra kanaler med GDDR6 på varje sida tog oss dit.

Visualiserad i Speedster7t fotavtryck, ANIC ser ut så här. Observera att dessa alla är optimerade IP-block med verifierad stängd timing vid hastighet.

Achronix ANIC fotavtrycksdiagram

Öppnar nya möjligheter för intelligent trafikledning

ANIC utgör en grund för SmartNIC-utveckling, vilket gör det möjligt för kunder att definiera paketformning och trafikhanteringsfunktioner i endpoint-skala hårdvara som körs med 400 GbE SmartNIC-hastigheter. Kunder får snabbare time-to-market och kontroll över anpassning av ANIC IP och deras mervärdeslogik. Duplicering eller de-duplicering av paket, körning av lokala nyckel-värdelager och andra operationer är möjliga på paketströmmar med SmartNIC.

Nätverkssäkerheten förbättras med intelligent trafikhantering för både mottagning och sändning, men SmartNICs har traditionellt tillämpat policyer endast vid mottagning. ANIC gör det möjligt att tillämpa policyer på både mottagna och överförda data. "Låt oss säga att det en natt finns en applikationsserver som plötsligt genererar ovanliga trafikvolymer klockan 2 när ingen borde arbeta", inleder Schweitzer en anekdot. "I en konventionell företagsnätverksarkitektur skulle den ökade trafiken nå en apparat som en högpresterande brandvägg, och den skulle behöva ha rätt regler för att stoppa paketen. Genom att flytta ut samma regler till en 400 GbE SmartNIC med ANIC IP installerad på applikationsservern, lämnar den misstänkta trafiken aldrig den, vilket förhindrar spridning och minskar belastningen på nätverket."

Artificiell intelligens (AI) skymtar också stort på skalan av ANIC-möjligheter. Maskininlärningsprocessorer (MLP) i Speedster7t kan lära sig och distribuera ANIC-regler genom att observera SmartNIC-trafikmönster innan nätverkssäkerhetsteam märker en sårbarhet. Endpoint-native learning skulle också kunna driva en virtuell, distribuerad, intelligent lastbalanserare som avlastar trafik till andra plattformar om koncentrerade trafikmönster uppstår.

Achronix gör en solid ansträngning för att säkerställa att dess högpresterande Speedster7t FPGA är redo för avancerade verkliga tillämpningar. En 400 GbE SmartNIC är bara ett möjligt användningsfall för Speedster7t – och det är bra eftersom få andra tillvägagångssätt kan uppnå samma resultat. Vi förväntar oss att kundinnovation tar över med en rad differentierade lösningar byggda på 400 GbE ANIC IP.

Läs mer i Achronix pressmeddelande:
Achronix flyttar gränserna för nätverk med 400 GbE och PCIe Gen 5.0 för SmartNICs

Dela det här inlägget via: