fbpx

Phần cứng Intel FPGA – Napatech Inside

Phần cứng Intel FPGA – Napatech Inside

Intel® đã kích hoạt  Programmable Acceleration Card (PAC) với Intel® Arria® 10 GX FPGA. Loại Card mới này cho phép các nhà phát triển FPGA tạo AFU (Accelerator Functional Units) có thể được triển khai trên card và mang lại giá trị gia tăng của FPGA-Based cho các ứng dụng.

OPAE Framework

Intel đã phát triển một framework SDK – the Open Programmable Acceleration Engine (OPAE) – hoạt động với các thuật ngữ như dòng bit màu xanh lam và xanh lục, sử dụng màu sắc để mô tả bên trong Intel FPGA. Dòng bit màu xanh lam là các khối chức năng FPGA do Intel phân phối để làm cho card hoạt động. Nó chứa logic IO cho tất cả các thiết bị ngoại vi xung quanh như PCI, SDRAM và QSFP +. Dòng bit màu xanh lá cây là nơi chứa mã người dùng (AFU). Dòng bit màu xanh lam tóm tắt IO thông qua các API được chuẩn hóa cho phép dòng bit màu xanh lục có thể dễ dàng chuyển sang dòng bit màu xanh lam mới trên các nền tảng HW khác.

Phần cứng Intel FPGA - Napatech Inside

OPAE Framework cố gắng đảm bảo rằng nhà phát triển AFU chỉ cần quan tâm đến họ về các chi tiết cụ thể của AFU chứ không phải toàn bộ FPGA. Layer ứng dụng máy chủ của OPAE chứa lớp trình điều khiển cho phép người dùng truy cập để lấy FPGA, đặt lại FPGA, đọc / ghi vào FPGA, v.v., tất cả đều thông qua các chức năng được chuẩn hóa. Framwork OPAE cũng cung cấp các chức năng như cấp phát bộ nhớ, có thể được thấy bởi cả FPGA và CPU.

Phần mềm Napatech là một dòng bit màu xanh lá cây giao diện với các thành phần dòng bit màu xanh lam và cho phép bộ trình điều khiển Napatech tương tác với phần vững Napatech như thể nó là phần cứng Napatech. Thông thường, Napatech áp dụng cả hai dòng bit xanh lam và xanh lá cây trên phần cứng của chính nó, vì vậy chỉ sử dụng dòng bit màu xanh lá cây là một thử thách nhưng vẫn thành công.

Phần cứng PAC

Phần cứng PAC bao gồm:

  • a QSFP+ enabling a single 40Gbps or 4x10Gbps (via breakout cables)
  • a Intel Arria 10 GX FPGA
  • 8 GB DDR-4 memory
  • x8 PCIe (~50Gbps) host interface
  • flash to store the FPGA image

Phần cứng Intel FPGA - Napatech Inside

Giá trị của Napatech

Napatech có lịch sử lâu đời trong việc tạo ra các SmartNIC của riêng mình, nhưng với sự hợp tác giữa Intel và Napatech, giờ đây, bạn có thể mua Intel FPGA-Based Nic và nhận phần mềm Napatech để chạy trên phần cứng không phải của Napatech này. Phần mềm Napatech trên phần cứng Intel kích hoạt full RX / TX 40Gbps zero packet loss cả trên 4x10Gbps và 1x40Gbps. Bên cạnh zero packet loss, các tính năng chính của Napatech như chống trùng lặp, tạo khóa tương quan, đối sánh luồng, đối sánh mẫu, v.v. cũng có sẵn như trình so khớp tuple linh hoạt cao được sử dụng để phân phối tải lưu lượng. Napatech đã cho phép card Intel hoạt động như một giải pháp plug-n-play cho một số ứng dụng giám sát / bảo mật như Suricata, Snort, Bro cũng như trình tạo lưu lượng TRex, có nghĩa là nó cũng được tích hợp vào DPDK khi chạy phần mềm napatech firmware.

Hiệu năng

Với Intel PAC chạy Phần mềm Napatech, Intel hiện có một nền tảng phần cứng có thể yêu cầu zero packet loss ở tốc độ 40Gbps, điều mà tôi biết trước đây là không thể. Chúng tôi đã thử nghiệm nội bộ với cả PAC và Intel X710 – và chỉ PAC với Phần mềm Napatech mới có thể đảm bảo zero packet loss. Ví dụ chạy Suricata trên X710, mất gói bắt đầu xảy ra ở ~ 1Gbps, nhưng với Intel PAC, nó chạy mà không bị mất ở ~ 40Gbps.

Kết luận

Tôi nhìn thấy tiềm năng to lớn cho nền tảng PAC và OPAE trong tương lai và rất mong được xem nó sẽ đáp ứng những trường hợp sử dụng nào và nền tảng sẽ phát triển như thế nào. Hy vọng rằng PAC sẽ cho phép kinh doanh FPGA nhiều hơn, cả từ góc độ phần cứng và phần firmware. Tôi không nghĩ PAC hiện tại là một nền tảng phù hợp cho tất cả, nhưng nó có thể là chất xúc tác để tạo ra mối quan tâm chung đến FPGA và các bảng hệ số hình thức khác, tất cả đều có OPAE để cho phép tính di động từ một điểm ứng dụng của lượt xem. Và cuối cùng, đó là điều quan trọng: ứng dụng được tăng tốc.

PAC thế hệ tiếp theo của Intel với Stratix 10 trông thú vị và giống với các sản phẩm phần cứng Napatech hơn nhiều, vì vậy hãy cùng xem tương lai sẽ mang lại điều gì.

Tham khảo: Intel FPGA hardware – Napatech Inside

Facebook Comments
Chia sẻ với bạn bè

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *