NVIDIA NETWORKING BLUEFIELD-2 DPU
DATA CENTER INFRASTRUCTURE ON A CHIP
NVIDIA® BlueField-2® データ・プロセッシング・ユニット(DPU)は、従来の企業が抱える最新のクラウドワークロード 及び、ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)に最適化された世界初のチップ上のデータセンターインフラストラクチャです。このDPUは、データセンターのインフラストラクチャをオフロード、加速、分離する能力を備えた、高速化されたソフトウェア定義のネットワーキング、ストレージ、セキュリティ、および管理サービスの幅広いセットを提供します。業界をリードするNVIDIA Mellanox® ConnectX-6® DxネットワークアダプターとArm®コアのアレイを組み合わせることで、BlueField-2は、完全なソフトウェアプログラマビリティを備えた目的別のハードウェアアクセラレーションエンジンを提供します。
BlueField-2は、すべてのサーバのエッジに配置され、重要なインフラストラクチャのタスクを迅速に処理し、データセンターの効率を向上させるように最適化されています。
NVIDIA DOCA™ソフトウェアフレームワークにより、開発者はBlueField-2 DPU向けのアプリケーションやサービスを迅速に作成することができます。NVIDIA DOCAは、DPUのハードウェア・アクセラレータを簡単に活用することができ、画期的なデータセンターのパフォーマンス、効率性、セキュリティを提供します。
主要なSoftware-Defined、Hardware-Accelerationアプリケーション
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ネットワーキング
| ストレージ
| セキュリティ
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vSwitch/vRouter、NAT、ロードバランサー、NFV
| NVMe™ over fabrics (NVMe-oF™)、elastic storage 仮想化、ハイパーコンバージドインフラストラクチャ (HCI)、暗号化、データインテグリティ、圧縮、データ重複除去 | 次世代型ファイアウォール、IDS/IPS、信頼の起点、マイクロセグメンテーション、DDOS対策
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主な特徴
セキュリティ機能
> 強化された分離層
> ハードウェアでの信頼の起点(Root of Trust)
> IPsec/TLSおよびAES-XTS暗号化アクセラレーション
> ステートフル・ファイアウォールとIDS/IPSのためのコネクション・トラッキング
> 正規表現(RegEx)マッチングプロセッサ ー
ストレージ機能
> NVIDIA GPUDirect® Storage
> BlueField SNAPストレージ仮想化で実現する弾性ブロックストレージ
> 圧縮・解凍の高速化
> NVMe-oFアクセラレーション
> VirtIO-blkアクセラレーション
ネットワーキング機能
> RoCE、Zero Touch RoCE
> GPUDirect
> NVIDIA ASAP2 - Accelerated Switching and Packet Processing によるSDNアクセラレーション
> VXLANを含むオーバーレイネットワークの負荷軽減
管理機能
> 認証された製品ライフサイクル管理
> テレメトリーエージェント
ポートフォリオ
> 最大100Gb/sのデュアルポート、または200Gb/sのイーサネットまたはInfiniBandのシングルポート
> 8GB/16GB/32GBのDDR4メモリを搭載
> カードのフォームファクター。HHHL、FHHL、およびOCP 3.0 SFF
> ダイレクトアタッチドストレージ用M.2/U.2コネクター
> 1GbEアウトオブバンド管理ポート
メリット
–NVMe-oF アクセラレータを活用して性能を最大化することでROIを向上
–外部のPCIeスイッチを必要とすることなく、最大8つのNVMe SSDをサポート
–機械学習システムのためのGPUコントローラカードとして、使用可能
–有数のNVMe-oF性能
–先進的なストレージアクセラレーション
機能
–以下をサポートするシングルまたはデュアルのQSFP56ポート:
•イーサネット:10/25/40/50/100/200 GbE
•InfiniBand:HDR / EDR 速度
–統合されたBlueField-2 IPU
–16GB DDR4 SODIMM
–ソフトウェア用に 8GB eMMCフラッシュメモリ
–FHHL(Full Height Half Length)サイズの 標準PCIe Gen 4.0 x16 カード
–1GbEアウト・オブ・バンド管理ポート
ネットワークおよびホストインターフェース
ネットワークインターフェース
> イーサネット:10/25/50/100Gb/sのデュアルポート、または200Gb/sのシングルポート
> InfiniBand - EDR/HDR100のデュアルポート、または、HDR のシングルポート
PCI Expressインターフェース
> PCIe Gen4.0の8レーンまたは16レーン
> 8つのダウンストリームポートを備えたPCIeスイッチバイファーメーション
ARM/DDRサブシステム
Arm コア
> 最大8個のArmv8 A72コア(64ビット)パイプライン
> 2コアあたり1MB L2キャッシュ
> 6MB L3キャッシュ(複数のイビエーションポリシー付き)
DDR4 DIMMサポート
> シングルDDR4 DRAMコントローラ
> 8GB/16GB/32GBのオンボードDDR4を搭載
> ECCエラープロテクションサポート
ハードウェアアクセラレーション
セキュリティ
> ハードウェアルートオブトラストによるセキュアブート
> セキュアなファームウェアアップデート
> ケルベロス対応
> 正規表現(RegEx)アクセラレーション
> IPsec/TLSデータインモーション暗号化
> AES-GCM 128/256ビットキー
> AES-XTS 256/512-bit データアット・レスト暗号化
> SHA 256ビットハードウェア・アクセラレーション
> ハードウェア公開鍵アクセラレータ
> RSA、Diffie-Hellman、DSA、ECC、EC-DSA、EC-DH
> 真の乱数生成器(TRNG)
ストレージ
> BlueField SNAP - NVMe™およびVirtIO-blk
> NVMe-oF™アクセラレーション
> 圧縮・解凍の高速化
> データのハッシュ化と重複排除
> ダイレクトアタッチドストレージ用 M.2 / U.2 コネクター
ネットワーキング
> RoCE、Zero Touch RoCE
> ステートレスなオフロードを実現
> TCP/UDP/IP
> LSO/LRO/チェックサム/RSS/TSS/HDS
> VLANインサーション/ストリッピング
> SR-IOV
> VirtIO-net
> ポート毎のマルチファンクション
> VMware NetQueue対応
> 仮想化階層
> 1K ingress/egress QoSレベル
ブートオプション
> セキュアブート(RSA認証)
> イーサネット経由のリモートブート
> iSCSIでのリモートブート
> PXEおよび UEFI
管理
> 1GbEアウトオブバンド管理ポート
> NC-SI、MCTP over SMBus、およびMCTP over PCIe
> DSP0248を監視・制御するためのPLDM
> ファームウェアアップデート用PLDM DSP026
> デバイス制御およびコンフィギュレーション用I2Cインターフェース
> フラッシュ用SPIインターフェース
> eMMCメモリコントローラ
> UART
> USB
NVIDIA BlueField データ処理ユニットによる HPC アプリケーションの高速化(英語)
NVIDIA DOCA モジュールの紹介 #1: DOCA の謎を解く(英語)