DPUについてと2020年におけるその必要性

私たちはCPUやGPUについて聞いたことがありますが、NVIDIAは最近のMellanoxの買収を通じて、ディープラーニングアプリケーションを強化する新しいクラスのプロセッサーであるDPU（データ処理ユニット）を提供しています。

DPUとは？

DPUまたはデータ処理ユニットは、元々Mellanoxによって普及され、現在はNVIDIAと共に新しい姿を持っています。Mellanoxは今年の初めにNVIDIAに買収されました。DPUは、AIや機械学習、セキュリティ、通信、ストレージなどのアプリケーションのパフォーマンスを向上させる柔軟でプログラム可能な加速エンジンを含む新しいクラスのプログラム可能なプロセッサーです。

Mellanoxのチームは、すでに先進的な高性能コンピューティング、ディープラーニング、クラウドデータセンターにおいて、Bluefield DPUの第一世代を展開しており、新しいレベルのパフォーマンス、スケール、効率を提供し、運用の機敏性を向上させています。

DPUベースのSmartNICは、システムCPUが通常処理するタスクをオフロードするネットワークインターフェースカードです。独自のオンボードプロセッサーを使用することで、DPUベースのSmartNICは、暗号化/復号化、ファイアウォール、TCP/IPおよびHTTP処理の任意の組み合わせを実行できる可能性があります。

なぜDPUが必要なのか？

これらのDPUはBluefieldという名前で知られており、最大200Gb/sの速度で動作するプログラム可能性を実現するユニークな設計を持っています。Bluefield DPUは、NVIDIA Mellanox Connectの最高クラスのネットワークアダプターを統合しており、ハードウェアアクセラレーターと高度なソフトウェアプログラム可能性を備え、多様なソフトウェア定義ソリューションを提供します。

特にクラウドベースのソリューションに依存する組織は、DPUから大きな利益を得ることができます。以下は、DPUが活躍するいくつかの例です：–

• ストレージ、ネットワーキング、セキュリティをクラウドサービスプロバイダーの構成可能インフラストラクチャの一部として可能にする
• オペレーターがサーバーの制御を保持し、環境を保護しながら、ベアメタルをクラウドテナントにサービスとして提供できるようにする
• 計算集約型のセキュリティ機能を加速するために環境を有効化および隔離できる
• データをエッジで分析することで、コストと時間を削減しながら、最高速度でデータを保存、計算、保護できる

昨年末の時点で、Mellanoxのチームは、DPUベースのSmartNICにおける最先端の加速エンジンを活用して、100Gb/sでクラウドネイティブワークロードを保護するためのさまざまなプラットフォームと統合スキームを積極的に研究していると述べました。

NVIDIAによると、DPUには以下の機能があります：

• データパケットの解析、マッチング、操作
• CPUをバイパスし、ネットワークデータを直接GPUに供給するGPU-Directアクセラレーター
• 4K/8Kビデオのストリーミングを可能にするトラフィックシェーピング「パケットペーシング」アクセラレーター
• 5G機能のための精密タイミングアクセラレーター
• 暗号化アクセラレーション
• 仮想化サポート
• セキュアな隔離

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