FPGAで加速するNVMeストレージソリューション
White Paper FPGA-Accelerated NVMe Storage Solutions UsingBittWare 250 series accelerators 概要 近年、NANDフラッシュベースのストレージへの移行と、その導入が進んでいます。
TCP/IPオフロード
イーサネットIP
TCP/IP（Transmission Control Protocol/ Internet Protocol）は、FPGA用のイーサネットIPコアで、トランスポート層とインターネット層の両方のプロトコルを組み込み、インターネットやプライベートネットワーク上で信頼性の高いエンドツーエンドのネットワーク通信を提供します。
Chevin TechnologyのTCP/IP Offload Engineは、FPGA Synthesizable Ethernet TCP/IPサーバー/クライアントで、無駄のない高速なオールRTLソリューションです。TCP IPコアは、10Gおよび25GイーサネットIPコアと併用することができ、最小限のリソースで、あらゆるFPGAにおいて信頼性の高い高性能な接続を実現します。チェビン・テクノロジーのTCP/ IPコアは、チェックサム計算のための高速で効率的なロジックを使用してTCPプロトコルをオフロードし、他のプロトコルと共に簡単に統合できるため、TCP対応FPGAアプリケーションの開発に容易な道を提供します。
この IP コアは、AMD VirtexUltraScale+ およびAltera Agilex 7 デバイスを搭載したBittWare FPGA カードをターゲットとしています。具体的な対応カードは仕様に記載されています。
TCP/IPは最大256個まで
会議録
低遅延で ハイスループット
最大1GBまで Rxバッファ、Txバッファ
製品概要
TCP/IP Offoad Engineは、FPGA側でネットワーク管理のための追加リソースを最小限に抑えながら、TCP対応アプリケーションを作成するための迅速なパスを提供します。AXI4-Lite ホストインターフェイスは、TCP IP コアのレジスタの制御と設定、および接続とリンクの監視のための統計情報を許可します。ユーザーアプリケーション側とMACは、使いやすいAXI4-StreamまたはAvalonインタフェースでTCP IPコアに接続します。
TCP IPコアは、リモートエンドポイントとのTCP接続を開始する（クライアント）または受け入れる（サーバー）ように設定することができます。セッションが確立されると、TCPプロトコルでデータを確実に送受信することができます。チェックサムの挿入/チェック、ソケット、フロー制御を行い、10Gbit/sまたは25Gbit/sの高速データ転送を持続させます。ユーザーインターフェースは、フロー制御を提供し、複数の接続を管理します。
複数の同時接続が可能で、利用可能なパケットバッファリソースによってのみ制限されます。接続の開始と終了はTCPコアによって処理され、追加のソフトウェアサポートは必要ありません。再送信は、TCP内の制御層によって処理され、高速で簡単なエラー回復が可能です。トラフィックとコネクションの解析のために、すべての送受信フレームについて統計情報を収集します。
特徴
- 低ゲート数
- 1～256のTCP/IP同時接続セッション
- サーバー/クライアント、セッションごとに設定可能
- 低レイテンシー、高スループット性能
- ゼロコピー-ダイナミックストリーム/メモリソース/デスティネーション切替え
- セッションごとに受信/輻輳ウィンドウをプログラム可能
- 内蔵/外付けメモリー
- Tx/Rxバッファサイズ：1KB～1GBまで設定可能
- 64ビットAXI4ストリーム@156.25MHz
- AXI4 MACインターフェースは、AMD、Altera 、Chevinを含むあらゆるイーサネットMACに接続可能
- セッションごとに全インターフェースでAXI4ルーティング機能を搭載 - 複数のアプリケーション、MAC、または他のインターフェースへの柔軟なルーティングオプションが可能。
データシートと製品詳細
成果物
- 暗号化されたコンパイル済みネットリスト
- データシートとユーザーガイド
- 参考デザイン・事例
- シミュレーション テストベンチ
- Vivado用ビルドスクリプト
- ソフトウェアドライバ
- FPGAへの組み込みをサポート
アプリケーション
- アーティフィシャル・インテリジェンス
- 機械学習
- ビデオイメージング
- 画像・信号処理
- インターネットセキュリティモニタリング
- データストレージ＆キャプチャーシステム
- 取引執行とモニタリング
- HPC/ビッグデータシステム
- データマイニング
仕様
スループットとレイテンシーの数値
CP送受信レート: 9.5Gbps（1.2GB/秒）；
TX / RX– Latency < 1 us
FPGAリソース図
| セッション | リソース | 使用方法 |
|---|---|---|
| Altera Agilex Fシリーズ | 32 | メモリマップインターフェイスを含む全機能を有効にしたIA-840Fカード： 40k ALM、220 M20K |
| AMD VirtexUltraScale, Zynq | 16 | 小さなメモリフットプリント：110BRAM＋パケットバッファ、35000LUT |
会社について
ハイエンドFPGAに高性能で信頼性の高いデータ転送機能を提供するイーサネットソフトウェアベンダー。
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