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La DPU definida por software se extiende de la nube al borde

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La flexibilidad es el nombre del juego con la DPU NXP de SolidRun.

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SolidRun ha presentado la primera de una nueva familia de unidades de procesamiento de datos (DPU) "definidas por software", basadas en SoCs de Arm. Se utilizará en todo tipo de dispositivos, desde los centros de datos en la nube hasta los dispositivos periféricos.

La DPU SolidNET se alimenta de un SoC Layerscape LX2-Lite de 16 nm de NXP, de propósito general, equipado con 16 núcleos de CPU Cortex-A72 a 2,0 GHz. El dispositivo está colocado en una tarjeta PCIe de media altura y media longitud (HHHL).

SolidNET permite aislar los servidores de la infraestructura basada en virtIO, DPDK, NVMe y otros estándares del sector. Al hacerlo, le da la capacidad de acelerar las redes definidas por software, la seguridad, las cargas de trabajo de almacenamiento y soportar la aceleración a nivel de aplicación, todo por el mismo costo que una smartNIC estándar. SolidRun dijo que la DPU puede utilizarse para crear efectivamente un servidor dentro de un servidor con fines de infraestructura.

El SoC Layerscape de NXP se complementa con aceleradores de ruta de datos ideales para el procesamiento de paquetes, además de un motor de compresión de datos para manejar grandes cantidades de datos de forma más eficiente. Se pueden acoplar hasta 32 GB de memoria DDR4 con código de corrección de errores (ECC).

El mercado de los procesadores de infraestructura, como las DPU, se ha convertido en uno de los mayores campos de batalla de la industria de los chips, con todos, desde AMD e Intel hasta Marvell y NVIDIA, pasando por las nuevas empresas que luchan por el dominio.

Descarga de la CPU

En la actualidad, las CPU de propósito general situadas en el corazón de un servidor actúan como una especie de policía de tráfico en el centro de datos. Gestionan la red, el almacenamiento, la criptografía y otras cargas de trabajo de seguridad, todas las cuales se ejecutan principalmente dentro del software.

Estas funciones tienen que competir con las cargas de trabajo de las aplicaciones por los recursos de cómputo, memoria y almacenamiento, lo que atasca la CPU en el corazón de un servidor o sistema de borde y afecta al rendimiento a nivel del sistema.

En general, una DPU está diseñada para reducir la carga de la CPU del servidor descargando una amplia gama de trabajos de infraestructura a los aceleradores de protocolo creados a tal efecto en su interior. Con los servicios relacionados con la red y el almacenamiento descargados en la DPU, los clientes pueden reducir los costes en los centros de datos utilizando un hardware de infraestructura de red más eficiente en términos de energía.

La DPU de SolidRun se distingue de otras de la categoría (las IPU de Intel, Octeon de Marvell y Bluefield de NVIDIA) porque aprovecha los SoC de Arm disponibles en el mercado, que ejecutan los servicios de red y almacenamiento por software en lugar de por aceleradores de hardware.

Esto significa que la nueva DPU ejecuta las tareas de red, almacenamiento y seguridad del mismo modo que la CPU que descarga. Los datos que viajan por la red se procesan por software en la DPU utilizando el kit de desarrollo del plano de datos (DPDK). El DPDK es un conjunto de bibliotecas estándar que se utilizan para acelerar el procesamiento de paquetes en las CPU multinúcleo. SolidNET también ejecuta software para conectar el sistema al almacenamiento remoto o local a través de los protocolos NVM Express (NVMe) y NVMe over Fabrics (NVMe-oF).

Aunque carece de la flexibilidad a nivel de hardware de las DPU basadas en FPGA y del rendimiento de las DPU basadas en ASIC, SolidRun afirma que SolidNET tiene la ventaja en cuanto a eficiencia energética y acceso a un software fácil de usar. La DPU se presenta en una envoltura de energía que consume menos de 25 W (40 W como máximo), lo que le confiere una eficiencia energética suficiente para ser empaquetada densamente en centros de datos en la nube e incluso desplegada en el borde.

La empresa también utiliza el SoC Layerscape LX2-Lite, que admite puertos Ethernet duales de 25 GbE y un único puerto de 1 GbE para la gestión, en una familia de sistemas en módulos (SOM) para sistemas integrados.

Serie multiproveedor

En la actualidad, muchos de los procesadores de infraestructura del mercado están dirigidos a centros de datos en la nube que tienen un conjunto único de requisitos de hardware. Pero la nueva serie de DPU definidas por software promete aportar más flexibilidad. SolidNET puede descargar las tareas de infraestructura que se utilizan con frecuencia en la nube, así como las cargas de trabajo que son más específicas del borde, desde pilas de ciberseguridad hasta cortafuegos de aplicaciones.

SolidRun dijo que cualquiera que utilice la DPU definida por software puede aprovechar el amplio ecosistema de software que rodea a Arm. De este modo, les proporciona la flexibilidad necesaria para optimizar el rendimiento o añadir nuevas funciones con el tiempo.

Como se ejecuta por separado de la CPU del sistema, la DPU SolidNET arranca con Linux u otros sistemas operativos de propósito general. La LX2-Lite de NXP aprovecha ocho carriles de PCIe Gen 3 como interfaz de conectividad estándar.

El estricto aislamiento entre la CPU del host y la DPU que la descarga tiene una serie de otras ventajas. La seguridad se mejora con capacidades de gestión independiente fuera de banda, arranque seguro y soporte de raíz de confianza.

"Una DPU proporciona una forma eficaz de impulsar una utilización más eficiente de los recursos y reducir los costes operativos en todo el centro de datos", afirma Imran Yusuf, responsable del ecosistema de hardware en la división de infraestructura de Arm.

SolidRun está posicionando a SolidNET como una solución multiproveedor que soportará una amplia gama de SoCs basados en Arm. Según la empresa, tiene previsto anunciar otras opciones de SoC en el futuro.