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Mellanox网卡嵌入Xilinx FPGA,能实现网络功能提速

2018年07月12日 08:38 次阅读

Mellanox公司的下一代Innova网络适配器不仅将整合强制性高速接口,同时亦将嵌入一块Xilinx FPGA芯片。

分流工作负载已经成为Mellanox适配器发展策略中的一项重要组成部分,而这显然也迎合了一部分客户的需求——正因为如此,FPGA的加入也变得顺理成章。

该公司高级营销主管Bob Doud在接受采访时解释称,即将推出的这款Innova-2适配器进一步扩展了“将对主机CPU不友好的软件负载的分流能力,通过在FPGA内加速不同功能实现网络功能提速。”

这款全新适配器将Mellanox ConnectX-5与Xilinx Kintex超大规模FPGA加以结合,且提供配置选项以加速主机应用或者网络应用。

通过配置,各板载连接机制——包括网络接口、RDMA以及PCIe——将能够实现主机加速(‘旁观’)或网络加速(‘线路内对冲’)等效果。

Mellanox网卡嵌入Xilinx FPGA,能实现网络功能提速

在线路内对冲场景下,来自以太网接口的流量将被传递至FPGA以实现网络分流,而后被交付至ConnectX-5系统芯片处,最后才抵达主机。在旁观配置下,流量则首先由该系统芯片处理,随后主机加速工作负载流量被进一步传递至FPGA处。

网上上的PCI交换机同样可以进行两路拆分。

另外,这款设备还支持OpenCAPI(即连续加速器处理器接口),Doud解释称这是为了获得IBM等行业领先厂商的支持。

“OpenCAPI是一种直接接入处理器的处理方式——能够对接IBM的Power9计算架构。这是一种经过改进的总线,类似于PCI Express——但PCIe并不属于连续接口。”

“我们的连接运行有8条通道,每条通道提供25 Gbps速率,因此其峰值数据吞吐量为200 Gbps。除去性能损耗,我们由处理器到FPGA的传输能力在160到170 Gbps之间……这意味着用户能够将一些非常重要的负载分流至FPGA处。”

这款网卡将提供两个版本,分别支持双25 Gbps以太网接口或双100 Gbps接口配置——后者可体现为200 Gbps纯以太网接口或100 Gbps以太网接口加100 Gbps Infiniband接口的形式。

Doud同时指出,以太网加Infiniband的组合也意味着用户可以对这款网卡进行编程,从而在企业内部的以太网与Infiniband存储基础设施之间提供高效桥接。

IPSec与TLS等安全应用对于内联处理体系而言必不可少,亦可用于处理DDoS以及防火墙工作负载。Mellanox公司已经将这类需求纳入发展路线图,而FPGA则能够在未来提供更显著的速度表现与编程性水平。

在旁观类工作负载方面,该公司希望能够在市场上建立起明确的客户吸引力。根据Doud的说法,其中主要包括机器学习、刚刚起步的FPGA即服务业务、区块链加速、搜索优化以及分析等等。

Innova-2网卡还将适用于存储加速场景,Doud指出其将在NVMe架构当中处理压缩与重复数据删除等常见工作负载。

当然,将FPGA引入网卡还能够帮助用户省去构建超大规模环境时所必要的时间投入。

FPGA编程

Doud表示,虽然Mellanox公司目前正在提供一系列FPGA应用以作为预设定功能(例如安全加速),但该公司亦希望拥有FPGA技术能力的客户自己动手以发挥更大的“魔力”。

Xilinx的工具包与开发套件将随这款适配器一同提供,客户亦可联系Xilinx公司生态系统内各合作伙伴以寻求更为广阔的施展空间。

根据Doud的解释,一部分Mellanox知识产权将以“垫片”的方式交付给开发人员。

“以以太网端口为例。大家可以从Xilinx处获得PHY与MAC层,而Mellanox公司则在此之后提供知识产权以实现您在ConnectX中能够找到的各类功能,具体包括负载分流以及数据包处理等等。”

同样的,PCIe MAC层将由Xilinx公司提供,而Mellanox方面则提供部分DMA引擎(例如处理数据移动),“这样客户将无需重新实现基础传输管道。”

尽管该公司并没有转型为服务厂商的雄心壮志,但其仍然组建起一支由FPGA工程师构成的团队,负责帮助客户“掌握电路板与系统相关专业知识”。

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关于基于4通道时间交织的FPGA高速采样系统的设...

关于光电扫描测量网络信号采集模块的设计

基于光电扫描的坐标定位系统是近年来新兴的一种坐标测量方法,具有精确度高、不易受周围环境干扰等优点,因...

发表于 2018-06-25 11:35 371次阅读
关于光电扫描测量网络信号采集模块的设计

关于带通采样星载AIS非相干接收机的FPGA实现

AIS系统是一种船舶交通信息交换系统,船载AIS设备不断发送自身信息,如航向、吨位等,用以领航调度、...

发表于 2018-06-25 11:13 360次阅读
关于带通采样星载AIS非相干接收机的FPGA实现

FPGA约束的详细介绍

介绍FPGA约束原理,理解约束的目的为设计服务,是为了保证设计满足时序要求,指导FPGA工具进行综合...

发表于 2018-06-25 09:14 146次阅读
FPGA约束的详细介绍

SDSoC开发环境给开发机器视觉系统提供的优势

开发机器视觉系统通常需要大量的时间来设计能执行所有重要图像采集及处理功能的电子产品。通常需要两年多的...

发表于 2018-06-25 08:43 106次阅读
SDSoC开发环境给开发机器视觉系统提供的优势

FPGA资源怎么平民化?阿里云的新改造

FPGA (现场可编程门阵列)由于其硬件并行加速能力和可编程特性,在传统通信领域和IC设计领域大放异...

发表于 2018-06-23 09:44 117次阅读
FPGA资源怎么平民化?阿里云的新改造

FPGA中的冒险现象和如何处理毛刺

通过改变设计,破坏毛刺产生的条件,来减少毛刺的发生。例如,在数字电路设计中,常常采用格雷码计数器取代...

发表于 2018-06-23 08:49 122次阅读
FPGA中的冒险现象和如何处理毛刺

面向数据包处理的Xilinx智能解决方案

在开放式协作服务爆炸性增长以及移动和社交网络不断发展的推动下,结合智能设备的普及以及不同服务供应商和...

发表于 2018-06-22 15:13 95次阅读
面向数据包处理的Xilinx智能解决方案

NGcodec谈FPGA编码在HEVC和AV1上...

随着HEVC、AV1等更复杂算法的Codec份额逐步增长,实现高质量视频编解码需要硬件支持,软件的方...

发表于 2018-06-22 15:01 109次阅读
NGcodec谈FPGA编码在HEVC和AV1上...

关于基于分数低阶协方差谱的频谱感知算法研究及其F...

长期以来,传统的频谱管理与划分采用静态频谱分配方式[1],导致无线频谱利用率低下,同时研究发现,即使...

发表于 2018-06-22 14:58 471次阅读
关于基于分数低阶协方差谱的频谱感知算法研究及其F...

Xilinx FPGA对数字信号处理的性能

Xilinx FPGA 可提供卓越的数字信号处理 (DSP) 性能,能够满足音频处理、接口、压缩、嵌...

发表于 2018-06-22 14:57 89次阅读
Xilinx FPGA对数字信号处理的性能

关于基于分段多项式近似的DDFS研究及FPGA实...

感应式磁力仪基于法拉第电磁感应原理,用于探测近地空间的低频交变磁场[1],它通常自带标准信号源,用于...

发表于 2018-06-22 14:55 348次阅读
关于基于分段多项式近似的DDFS研究及FPGA实...

分布式算法是一项重要的FPGA技术

式中:xb(n) 表示第n个数据的第b位。由于x(n)为有限位数据,且xb(n)的取值为[0,1],...

发表于 2018-06-22 14:53 513次阅读
分布式算法是一项重要的FPGA技术

关于基于前导的OFDM系统信道估计及FPGA实现

正交频分复用(OFDM)由于具有抗多径衰落,频谱利用率高等特点,因而被广泛用于无线通信系统中。但是由...

发表于 2018-06-22 14:51 422次阅读
关于基于前导的OFDM系统信道估计及FPGA实现

获得高校、专家一致认可的小脚丫FPGA开发板到底...

背景 微控制器作为目前嵌入式系统设计的主力军在各行各业得到了广泛的应用,但随着物联网、智能硬件、VR...

发表于 2018-06-22 11:35 108次阅读
获得高校、专家一致认可的小脚丫FPGA开发板到底...