賽靈思 Xilinx FPGA 資料中心 HPC 資料封包 Packet Processing 網路連接 SmartNIC NVMe-Of PCIe Gen4 Fronthaul NVMe

賽靈思新FPGA元件優化高效運算連接暨儲存

2020-05-27
在資料量呈指數級成長的今天,各界對於智慧化、靈活應變的網路和資料中心解決方案有極高要求。為響應市場需求,賽靈思(Xilinx)日前宣布推出UltraScale+ FPGA系列新產品Virtex UltraScale+ VU23P FPGA,其可結合多種資源,實現更高效的資料封包處理(Packet Processing)能力及可擴展的資料頻寬,優化網路連結和儲存等應用。

該元件在Virtex UltraScale產品組合中實現最高的查找表(Look-up Table)和嵌入式記憶體(Block RAM)與DSP Slice的比例,能夠在尺寸和功率不變的情況下進行高傳輸量處理。其採用35mm×35mm小型封裝,尺寸小卻能提供較強的運算能力,使之成為SmartNIC等高密度伺服器環境的選擇之一。而該元件的58G PAM4收發器可支援高達200G的SmartNIC和網路系統,並且採用PCIe Gen 4連接功能,以提供較大I/O頻寬。

藉由該元件的加速,多種應用可以從中取得優勢,如可透過將資料處理卸載到使用FPGA的SmartNIC,使用戶大幅提升伺服器效能、降低系統層級的總體擁有成本(TCO),並實現快速的功能創新。而採用Virtex UltraScale+ VU23P FPGA的SmartNIC能夠根據作業負載情況,實現高達2x100G的應用;此外,小型封裝選項則有助於靈活建構適用於高密度伺服器農場(Server Farm)的多樣化解決方案。

而NVMe over Fabrics(NVMe-Of)則在設計上使用NVMe協定,透過網路架構將主機連接到儲存的協定規範。該元件能夠針對多種類型的儲存作業負載實現強化加速,包括資料壓縮、資料解壓縮、資料重複刪除、排序器功能,同時提高總體儲存利用率,大幅減輕CPU的負擔。憑藉小型封裝和相容PCIe Gen 4的能力,這款新元件可提供良好的單位面積效能,既實現靈活部署,也降低儲存系統的總體擁有成本。

而該元件也在有線通訊中使用融合存取前傳(Fronthaul)閘道,便於透過單一介面承載所有業務且不會降低效能。新款VU23P FPGA賦予不同元件不同「個性」,可以針對網路基礎設施中的每個部署進行選擇,可支援多種類型的標準,包括乙太網路前傳、OTN前傳和PON前傳。此外,整合型PCIe Gen 4 IP也為虛擬化現有無線電的基頻處理提供了途徑。

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