패브릭을 통한 NVMe 구축
백서 BittWare FPGA 솔루션으로 NVMe 오버 패브릭 구축 개요 비휘발성 메모리 익스프레스(또는 NVMe) 프로토콜이 도입된 이후 데이터 센터 고객은 다음과 같은 이점을 누리고 있습니다.
백서
FPGA 가속 NVMe 스토리지 솔루션
BittWare 250 시리즈 가속기 사용
개요
최근 몇 년 동안 NAND 플래시 기반 스토리지로의 마이그레이션과 NVMe™(Non-Volatile Memory Express®)의 도입으로 기술 기업이 '스토리지'를 다르게 활용할 수 있는 기회가 배가되었습니다1. 실시간 디지털 비즈니스의 빠른 성장과 다양성으로 인해 새로운 제품과 서비스를 실현할 수 있는 혁신이 요구되었습니다.
소개
최근 몇 년 동안 NAND 플래시 기반 스토리지로의 마이그레이션과 NVMe™(Non-Volatile Memory Express®)의 도입으로 기술 기업이 '스토리지'를 다르게 활용할 수 있는 기회가 배가되었습니다1. 실시간 디지털 비즈니스의 빠른 성장과 다양성으로 인해 새로운 제품과 서비스를 실현할 수 있는 혁신이 요구되었습니다. 따라서 새로운 스토리지 제품은 더 높은 대역폭, 더 낮은 레이턴시, 상면 공간 및 총 소유 비용 절감이라는 트렌드를 따르고 있으며, 이는 대규모 인프라에 의존하는 기업에게 매우 중요한 개선 사항입니다. 최근 시장 보고서2에 따르면 NVMe 시장은 2020년까지 약 15%의 연평균 성장률로 성장하여 570억 달러에 달할 것으로 전망됩니다. NVMe 시장은 계속해서 진화하고 있으며 다음 세 가지 영역에서 추가적인 기술 혁신을 추구하고 있습니다:
- 스토리지 가상화를 통한 유연성 및 보안 강화
- 저장된 데이터에 가까운 현지화된 데이터 처리
- 최적화된 인프라를 위한 분리형 스토리지3
2018년 3월, 비트웨어는 스토리지 시장의 요구 사항을 충족하는 혁신적인 솔루션을 제공하는 250 시리즈 FPGA 제품을 발표했습니다. 250 시리즈 제품은 단일 칩에서 ASIC급 기능을 제공하고 스토리지 업계의 기술 요구 사항을 충족하는 Xilinx® UltraScale+™ FPGA 및 MPSoC를 특징으로 합니다6. 빠르게 진화하는 시장에서 중요한 차별화 요소를 갖춘 새로운 종류의 스토리지 제품을 제공하는 비트웨어는 NVMe와 재구성 가능한 로직 FPGA 및 MPSoC를 결합함으로써, 자일링스 디바이스의 유연성과 재구성 가능성을 통해 NVMe 표준이 새로운 기능을 통합함에 따라 20 기반 솔루션이 최신 상태를 유지할 수 있도록 보장합니다5.
이 애플리케이션 노트에서는 고객이 차세대 IoT 및 클라우드 인프라를 위한 고성능의 확장 가능한 NVMe 인프라를 구축할 수 있도록 BittWare의 250 시리즈 FPGA 및 MPSoC 지원 가속기 제품을 사용하는 방법에 대해 설명합니다.
NVMe 로드맵
2011년 NVMe가 탄생한 이래 NVMe 컨소시엄은 매우 활발하게 활동하고 있습니다. 실제로 NVMe 프로토콜은 현재 별도의 사양에 정의된 세 가지 관점에서 발전하고 있습니다. 기본 NVMe 사양 외에도 NVMe 관리 인터페이스(NVMe-MI)는 통신 및 디바이스 관리 방법(디바이스 검색, 모니터링 등)을 자세히 설명하며, NVMe-oF(NVMe over Fabric)는 네트워크를 통해 비휘발성 스토리지와 통신하는 방법을 주도하여 프로토콜을 전송 불가지론적으로 제시합니다9.
시간이 지남에 따라 다양한 산업에서 더 많은 사용자가 NVMe를 채택하기 시작하면서 새로운 사용자들은 새로운 기능에 대한 필요성을 파악하고 사양에 대한 새로운 아이디어를 제시합니다. NVMe 프로토콜의 채택은 여전히 증가하고 있으며 혁신을 일으키고 있습니다. 하드웨어 및 소프트웨어 회사들은 새로운 폼 팩터 도입, 새로운 제품 및 어플라이언스 개발 등을 통해 메모리에 접근할 수 있는 새로운 방법을 찾고 있습니다. NVMe 에코시스템의 초점은 사용자에게 데이터센터 또는 하이퍼스케일 인프라로 확장할 수 있는 수단을 제공하는 것이며, 프로토콜 사양은 이러한 방향으로 계속 발전해 나갈 것입니다9.
2019년에는 데이터 레이턴시 개선, 비휘발성 데이터에 대한 고성능 액세스, 여러 호스트 간 데이터 공유의 용이성을 향상시키는 NVMe 기본 사양의 리비전 1.4가 출시될 예정입니다. NVMe 사용자, 특히 클라우드 제공업체가 기다려온 기능 중 하나는 IO 병렬 실행 중 서비스 품질을 향상시키는 IO 결정론입니다10. 백그라운드 유지 관리 작업의 영향을 최소한으로 제한하고 노이즈가 많은 이웃의 영향을 억제함으로써, IO 결정성 기능은 사용자가 비휘발성 데이터에 액세스할 때 일관된 레이턴시를 제공합니다. 다른 접근 방식으로는 앞서 설명한 오픈 채널 아키텍처11가 있습니다. 이 두 번째 방법에서는 호스트가 일부 관리 기능을 대신하고 데이터만 스토리지 하드웨어로 이동합니다. 이 구성에서는 호스트에 대한 드라이브의 물리적 인터페이스가 고속 데이터 레인으로 제한되며 사이드밴드 채널이 없습니다. 이 예는 NVMe 사양 변경의 영향과 관련성을 보여주며 유연한 NVMe 하드웨어 인프라스트럭처에 대한 요구 사항을 강조합니다.
향후 몇 개월 내에 기본, MI 및 오버 패브릭 사양의 새로운 개정판이 출시되면 NVMe 사용자는 새로운 NVMe 요구 사항에 적응할 수 있는 유연한 기반을 활용할 수 있게 됩니다. 250 시리즈 FPGA 및 MPSoC 제품은 이러한 유연성을 제공할 뿐만 아니라 오늘날 고객이 직면한 과제를 해결하고 즉각적인 경쟁 우위를 확보할 수 있도록 지원합니다.
왜 FPGA인가?
비트웨어의 FPGA 및 MPSoC 제품은 최신 자일링스 울트라스케일+ 기술이 적용되었으며, NVMe에 점점 더 집중하는 데이터 센터의 요구 사항을 충족합니다. FPGA는 30년 이상 여러 산업 분야에 프로그래머블 하드웨어 솔루션을 제공해 왔으며, 특히 자동차, 방송, 의료 및 군사 시장의 컴퓨팅 및 임베디드 시스템 문제를 해결하는 데 광범위하게 사용되고 있습니다. 동시에, 최근 몇 년 동안 FPGA 제조업체들은 이 검증된 기술에 최신의 통합 시스템 설계 개선 사항을 도입했습니다.
자일링스 울트라스케일+ FPGA 및 MPSoC 제품은 16nm 공정을 사용하며 고속 패브릭, 임베디드 RAM, 클록킹 및 DSP 프로세싱을 제공하여 시스템 성능을 향상시킵니다. 또한 자일링스 디바이스는 더 빠른 트랜시버 기술(최대 32.75Gb/s)을 도입하여 네트워크 또는 PCIe 패브릭에 더 높은 처리량을 연결할 수 있습니다. 직렬 트랜시버 채널 수가 많은 울트라스케일+ 제품은 한 번에 여러 PCIe 인터페이스에 연결하고 호스트 CPU에 데이터 오프로드 인터페이스를 제공할 수 있습니다. 경우에 따라 PLX 스위치를 FPGA 또는 MPSoC로 교체하면 CPU가 일부 프로세싱을 오프로드하고 다른 작업을 수행할 수 있는 여유를 확보할 수 있습니다. 또한 FPGA 및 MPSoC의 프로그래머블 로직은 시스템에서 결정론적이고 지연 시간이 짧은 인터페이스를 제공하여 일부 사용 사례에서 확실한 경쟁 우위를 제공할 수 있습니다.
최신 FPGA 제품군에는 이제 디바이스 패브릭 내부에 임베디드 저전력 마이크로프로세서도 포함됩니다. UltraScale+ MPSoC는 단일 패키지로 결합하여 소프트웨어와 프로그래밍 가능 로직이 필요한 애플리케이션의 요구 사항을 충족합니다. 예를 들어, Xilinx Zynq UltraScale+ ZU19EG는 하이브리드 컴퓨팅이 필요한 애플리케이션을 위한 그래픽 처리 장치인 ARM Mali™-400 MP2와 더불어 쿼드 코어 ARM Cortex-A53 및 실시간 듀얼 코어 ARM Cortex-R5의 두 처리 장치를 갖추고 있습니다. ZU19EG MPSoC 디바이스는 프로그래밍 가능한 로직이 스토리지 데이터에 저지연 결정적 경로를 제공하고 ARM 코어가 복잡한 패킷 제어 작업을 수행하거나 CPU가 없는 임베디드 시스템에서 호스트 CPU를 대체하는 NVMe 오버 패브릭 또는 오픈 채널 구현에 특히 적합한 매우 다재다능한 칩입니다.
지난 몇 년 동안 BittWare는 스토리지 업계의 선두를 유지해 왔으며 NVMe 기술을 기반으로 제품을 개발하여 혁신적인 성장에 기여해 왔습니다. BittWare는 FPGA가 I/O 병목 현상을 줄이고 NVMe 솔리드 스테이트 드라이브에 직접 고속 결정적 경로를 제공할 수 있다는 점을 인식했습니다. 2015년 초, 비트웨어는 자일링스 및 IBM과 협력하여 혁신적인 NoSQL 데이터베이스 솔루션을 개발했습니다12. 250 시리즈 FPGA 및 MPSoC 보드는 이 초기 제품의 성공을 기반으로 더 깊고 빠른 온보드 메모리, 네트워크 연결, 시스템 온 칩 및 서버 스토리지 백플레인에 대한 케이블 옵션과 같은 기능을 추가합니다.
250 FPGA 및 MPSoC 제품 시리즈
250 FPGA 및 MPSoC 제품 라인은 PCIe 슬롯, OCuLink/Nano-Pitch, SlimSAS, MiniSAS HD, U.2 스토리지 백플레인 등 다양한 산업 표준 폼 팩터에 연결할 수 있는 250S+, 250-U2 및 250-SoC의 세 가지 FPGA 어댑터로 구성됩니다. 250 시리즈 제품은 기존 인프라스트럭처의 PCIe 패브릭에 바로 장착하여 NVMe 스토리지 디바이스에 직접 짧은 지연 시간으로 액세스할 수 있습니다.
250S+ 직접 부착형 가속기
이 시리즈의 첫 번째 가속기는 250S+입니다. 이 FPGA 가속기는 로우 프로파일 8레인 절반 높이 절반 길이의 PCIe 호환 폼 팩터에 자일링스 울트라스케일+ 킨텍스 15P FPGA와 4개의 온보드 4레인 1TB M.2 NVMe 드라이브(총 4TB의 비휘발성 플래시)를 갖추고 있습니다. 또는 시스템에 FPGA 컴퓨팅만 도입하고 이미 스토리지를 사용할 수 있는 고객의 경우, M.2 온보드 커넥터를 Molex 저손실 고속 케이블 기술을 사용하여 OCuLink/Nano-Pitch 또는 MiniSAS HD NVMe 백플레인에 케이블로 연결할 수 있습니다. 1,143K 시스템 로직 셀, 1,968 DSP 슬라이스, 70.6Mb의 임베디드 메모리를 갖춘 KU15P FPGA는 울트라스케일+ 킨텍스 FPGA 시리즈 중 가장 큰 디바이스이며 부가가치 기능을 구현하기 위해 상당한 양의 구성 가능한 리소스를 제공합니다. 온보드 DDR4 메모리 뱅크는 더 깊은 데이터 벡터를 추가로 버퍼링할 수 있습니다.
250S+는 두 가지 구성으로 제공됩니다:
- 최대 4개의 M.2 NMVe SSD를 카드에 온-카드 결합하여 자일링스 FPGA에 연결합니다.
- 250S+를 대규모 스토리지 어레이의 일부로 사용할 수 있는 OCuLink 브레이크아웃 케이블링
직접 부착형 가속기(DAA)
- NVMe 스토리지 가상화 및 여러 가상 머신 간 공유
- NVMe 스토리지를 분리하여 호스트 CPU와 NVMe SSD 간의 보안 강화
- 250S+ 및 250-SoC
250-U2 프록시 인라인 가속기
250 시리즈의 두 번째 제품은 250-U2입니다. 이 가속기 보드는 250S+와 동일한 Xilinx UltraScale+ Kintex 15P FPGA와 2.5" U.2 드라이브 폼 팩터에 DDR4 메모리 뱅크 1개를 갖추고 있습니다. 250S+와 달리 250-U2에는 FPGA에 직접 연결된 온보드 SSD가 없습니다. 이 가속기의 새로운 설계 덕분에 전용 PCIe 슬롯이 없는 시스템의 기존 U.2 스토리지 백플레인에 장착하여 기존 표준 U.2 NVMe 스토리지 옆에 추가 컴퓨팅 성능을 제공할 수 있습니다. 이 250-U2 제품은 프록시 인라인 가속기(PIA)의 역할을 수행합니다.
250-U2는 인라인 압축, 암호화, 해싱뿐만 아니라 삭제 코딩, 중복 제거, 문자열/이미지 검색 또는 데이터베이스 정렬/조인/필터와 같은 보다 복잡한 기능도 수행할 수 있습니다. 애플리케이션의 컴퓨팅 요구사항에 따라 백플레인 구성은 NVMe 드라이브용 250-U2 보드의 다양한 비율을 보여줍니다. 250-U2는 스토리지와 함께 U.2 백플레인에 위치하며, NVMe-MI 사양을 활용하는 다른 표준 U.2 NVMe 드라이브와 동일한 유지보수 옵션을 제공합니다. 250-U2 프로세싱 노드와 스토리지가 모두 호스트 서버의 PCIe 패브릭에 직접 연결되므로 DMA 데이터 트래픽이 CPU와 글로벌 메모리를 완전히 우회하여 SPDK와 같은 기술을 사용하여 엔드포인트 간 데이터 전송을 최적화할 수 있습니다. RDMA 또는 P2P DMA 솔루션을 사용하면 데이터가 CPU를 완전히 우회하여 NVMe 엔드포인트 간에 직접 흐릅니다. FPGA 및 MPSoC 프로그래머블 로직에 대한 이러한 직접 인터페이스는 액세스 지연 시간을 크게 줄여줍니다(Lusinsky, 201721). 또는 이 하드웨어 플랫폼의 또 다른 사용 사례는 오프로드 컴퓨팅 엔진으로, FPGAaaS 확장형 인프라에 적합할 수 있습니다.
프록시 인라인 가속기(PIA)
- 로컬 NVMe 스토리지 데이터에서 저지연, 고대역폭 처리 수행
- 다중 호스트 폼 팩터 8레인 PCIe 어댑터 또는 2.5" U.2
- 250S+ & 250-U2
NVMe-over-Fabric용 250-SoC
이 시리즈의 세 번째 가속기인 250-SoC는 자일링스 울트라스케일+ 징크 19EG MPSoC를 탑재하고 있으며, 2개의 QSFP28 포트(100GbE 지원 시 25Gbps 회선 속도)를 통해 네트워크 패브릭에 연결하거나 16레인 PCIe 3.0 호스트 인터페이스와 4개의 8레인 OCuLink 커넥터를 통해 PCIe 패브릭에 모두 연결할 수 있습니다. ZU19EG는 1,143K 시스템 로직 셀, 1,968 DSP 슬라이스, 70.6Mb의 임베디드 메모리를 갖춘 시리즈 중 가장 큰 디바이스입니다. 디바이스 패키지에 내장된 ARM 프로세싱 및 그래픽 유닛은 하이브리드 프로세싱 요구 사항이 있는 제품에 이상적인 플랫폼입니다.
250-SoC 하드웨어의 다양한 기능 덕분에 네트워크에서 스토리지에 직접 액세스할 수 있으며 NVMe-over-Fabric을 지원합니다. NVMe-oF는 네트워크 패브릭을 통해 스토리지를 분리하고 원격으로 스토리지를 관리할 수 있는 차세대 NVMe 프로토콜로, 필요에 따라 네트워크 어레이를 설정할 수 있도록 SAS에 비해 추가적인 유연성을 제공합니다. 분리형 스토리지 또는 EJBOF(이더넷 일괄 플래시) 하드웨어는 데이터센터의 스토리지 비용, 상면 공간 및 전력을 절감합니다.
Xilinx Zynq MPSoC 칩은 임베디드 시스템을 위한 추가적인 유연성을 제공합니다. MPSoC 보드는 호스트 CPU와 독립적으로 운영 체제 및 전체 소프트웨어 스택을 실행할 수 있습니다. 최대 2개의 100GbE 포트를 지원하는 고대역폭 네트워크 기능과 온보드 MPSoC를 갖춘 250-SoC는 NVMe-oF 애플리케이션을 위해 외부 네트워크 인터페이스 카드(NIC)와 외부 프로세서가 모두 필요하지 않습니다13. 데이터가 하드웨어 경로를 통해서만 이동하기 때문에 FPGA 기반 NVMe-oF 인프라를 구현하는 것은 간단하고 성능이 뛰어나며, 예측 가능한 낮은 레이턴시 솔루션을 제공합니다.
NVMe-over-Fabric(NVMEoF)
- 데이터센터 네트워크 패브릭을 통한 NVMe 프레임의 짧은 레이턴시 및 높은 처리량
- 250-SoC
250-SoC는 스토리지 업계를 위한 유연한 솔루션 어레이를 제공합니다. 250S+ 및 250-SoC는 가상화 및 보안 강화에 대한 요구 사항을 충족하며, 다이렉트 어태치드 액셀러레이터 사용 사례를 타깃으로 합니다. 250-U2와 250S+는 기존 인프라스트럭처에 프록시 인라인 가속기로 쉽게 플러그인하여 NVMe 스토리지를 위한 저지연 및 고대역폭 로컬 데이터 컴퓨팅을 제공합니다. 마지막으로 250-SoC는 최신 세대 NVMe 프로토콜을 지원하면서 스토리지를 분리하는 하드웨어 전용의 혁신적인 방법인 NVMe-over-Fabric을 지원합니다. NVMe 시장이 계속 성장함에 따라 FPGA 및 MPSoC 솔루션은 NVMe 제품의 애플리케이션 과제를 해결할 것입니다.
NVMe 애플리케이션
NVMe 기술은 스토리지에 파괴적인 혁신을 가져왔으며 데이터센터 인프라에 광범위한 영향을 미치고 있습니다. 이러한 프로토콜의 특징 덕분에 스토리지와 관련된 새로운 제품이나 애플리케이션을 설계할 때 NVMe는 최고의 선택입니다.
데이터베이스 가속화와 같은 엔터프라이즈 애플리케이션에는 낮은 지연 시간과 고대역폭 4K 또는 8K 데이터 쓰기 전송 속도가 필요하며, 이는 NVMe 프로토콜의 강점에 완벽하게 부합하는 두 가지 요건입니다. 이러한 특성으로 인해 NVMe는 많은 트랜잭션 레코드가 저장되는 사용 사례와 데이터베이스에 장애가 발생했을 때 향후 재생을 위한 재실행 로그를 구현하는 데 선두에 서게 됩니다. 이 사용 사례의 경우, 250S+는 최대 4TB의 NVMe 스토리지를 FPGA 재구성 가능한 패브릭의 엣지로 바로 가져와 트랜잭션 레코드가 SSD에 고속으로 수집되어 재생할 수 있도록 준비합니다14.
또한 NVMe는 가상화된 인프라의 문제를 완화하고 IO가 가장 일반적인 병목 현상인 VM(가상 머신), 상태 비저장 VM 및 SRIOV의 구현을 간소화합니다. 상태 비저장 VM 사용 사례에서 IT 관리자는 기업 사용자가 수정하지 않는 운영 체제 이미지를 잠가야 합니다. 사용자는 자신의 데이터만 수정하고 운영 체제 이미지는 NVMe 스토리지에서 변경되지 않으므로 사용자 간의 프라이버시 및 보안이 중요합니다. 이러한 IT 인프라스트럭처의 경우 NVMe 스토리지를 여러 사용자가 공유합니다. 250S+는 이러한 애플리케이션을 구현하기 위한 올인원 플랫폼입니다. 각 1TB 물리적 드라이브는 FPGA IP로 분할되므로 각 사용자는 OS 이미지와 데이터에 분리되고 안전하게 액세스할 수 있습니다. 하이퍼바이저는 에뮬레이션 드라이버 없이도 드라이브의 일부분에 대한 직접 액세스를 관리하므로 IO가 제한된 애플리케이션에 더 나은 성능을 제공합니다.
"빅데이터" 시장은 일괄 처리 방식에서 실시간 처리 방법론으로 전환하고 있기 때문에 스토리지와 프로세싱을 결합한 지능형 NVMe 제품에 대한 기회도 제공합니다. 맵 리듀스 문제는 일괄 처리 대신 실시간 분석으로 이동하고 있으며, 따라서 GFS 백엔드보다 훨씬 빠른 새로운 계층의 스토리지가 필요합니다. 현재 IT 인프라에서 볼 수 있는 스토리지 계층화는 거의 액세스하지 않고 속도가 느린 콜드 스토리지를 매우 빠른 SSD, NVMe 또는 NVM 메모리로 분리합니다. 이 사용 사례에서는 모든 데이터가 GDFS에 기록된 후 더 빠른 메모리를 갖춘 컴퓨팅 노드로 이동합니다. NVMe-over-Fabric을 구현하는 250-SoC는 고속 스토리지와 고성능 컴퓨팅 기능에 대한 액세스를 제공하므로 이 두 가지 요구 사항을 모두 충족합니다.
딥 러닝 업계도 분석 업계와 비슷한 요구 사항을 가지고 있습니다. 딥 러닝을 위한 차세대 가속기, 즉 GPGPU, TPU, FPGA는 칩의 연산 능력에 걸맞은 대용량 메모리 대역폭을 필요로 합니다. 훈련 작업은 이러한 대용량 데이터를 많이 소비하며, 종종 수 테라바이트15에 달합니다. 최근 연구에 따르면 FPGA 패브릭은 특정 네트워크 유형의 트레이닝 작업을 가속화할 수 있습니다. 따라서 스토리지와 컴퓨팅 엔진을 하나의 하드웨어 플랫폼에 결합하면 지연 시간이 줄어들어 트레이닝 데이터 세트가 증가함에 따라 더 많은 재트레이닝 주기를 수행할 수 있습니다16.
HPC 공간에서 250S+의 로컬 스토리지와 250-SoC가 포함된 원격 버전에는 체크포인트/재시작, 버스트 버퍼, 분산 파일 시스템 또는 스케줄러의 작업 데이터 캐싱과 같은 여러 애플리케이션이 있습니다. FPGA 패브릭의 스토리지 근처에서 알고리즘을 실행하면 스토리지를 최대한 활용하고 CPU를 다른 처리 작업에 사용할 수 있는 여유를 유지하면서 FPGA 애플리케이션의 풋프린트를 낮게 유지할 수 있습니다. 단순히 데이터를 저장하거나 호스트 CPU를 사용하여 인메모리 데이터베이스를 압축하거나 암호화하는 대신, 기가바이트의 데이터가 휘발성 메모리에 보관되지만 정기적으로 플래시에 백업해야 하는 경우. FPGA 기반 시스템은 이러한 데이터 스냅샷을 처리하여 대규모 NVMe 기반 스토리지 어레이에 영구적으로 저장할 수 있습니다. 이러한 유형의 작업에서 MPSoC는 사용자 데이터에 대해 보다 복잡한 작업을 수행하는 데 특히 적합합니다.
마지막으로 IoT 영역에서는 데이터가 수신된 후 암호화뿐만 아니라 집계가 이루어지는 IoT 게이트웨이에서 데이터 필터링 및 전처리가 필요하며, FPGA는 암호화 또는 압축과 같은 비트 연산을 통해 실시간으로 데이터 스트림을 처리하고 250S+를 사용하여 온보드에 데이터를 저장하거나 케이블 250S+ 또는 250-SoC를 통해 입력 대역폭에서 스토리지 백플레인으로 데이터를 전달합니다. FPGA는 블록체인 계산에서도 선택되는 플랫폼입니다. 블록체인 기술은 IoT 게이트웨이에 차별화를 가져와 IoT 디바이스의 사용자 개인정보 기본 설정을 유지하기 위한 적응적이고 안전한 방법을 제공합니다17.
비트웨어의 기능
20년이 넘는 기간 동안 BittWare는 업계 전문가들이 인프라에 FPGA를 도입하여 워크로드를 설계, 개발 및 최적화할 수 있도록 지원해 왔습니다. 그 기간 동안 비트웨어 컴퓨팅 및 네트워크 솔루션은 HPC, 금융, 유전체학 및 임베디드 컴퓨팅을 비롯한 다양한 산업 분야의 고객에게 경쟁 우위를 제공해 왔습니다. 비트웨어는 하드웨어, 소프트웨어 및 시스템 설계 전문 지식을 결합하여 제품에서 FPGA 기술의 이점을 극대화하고자 하는 고객을 안내합니다.
250-엑셀러레이터 시리즈에서 비트웨어는 스토리지 인프라 설계자를 위한 완벽한 솔루션 제공을 위해 다양한 자일링스 울트라스케일+ 디바이스 및 PCIe 폼 팩터를 선택했습니다. 이러한 가속기는 자일링스 디바이스의 프로그래머블 로직을 인프라 네트워크에 직접 연결하고, 최신 세대 100GbE 및 PCIe 3.0 고속 인터페이스를 통해 PCIe 패브릭을 연결합니다. 또한, 250 시리즈는 비트웨어 모회사인 Molex의 기능을 사용하여 기존 하드웨어를 연결할 수 있는 높은 유연성을 제공합니다. Molex는 초고속 저손실 케이블 및 인터커넥트 솔루션 분야의 업계 리더입니다.
결론
NVMe는 스토리지 업계를 빠른 속도로 변화시켜 왔고 지금도 변화시키고 있습니다. 이 새로운 고처리량 스토리지 기술은 IT 인프라를 위한 유연한 스토리지 솔루션을 제공합니다. NVMe는 이전 세대 스토리지에 비해 뛰어난 데이터 쓰기 및 읽기 대역폭을 제공할 뿐만 아니라 기존 데이터센터의 최신 PCIe 및 네트워크 패브릭을 활용합니다. NVMe가 대중화됨에 따라 업계 혁신 기업들은 NVMe를 지원하는 새로운 제품을 출시하고 있습니다. 모든 기본 데이터센터 장비가 NVMe를 지원하도록 업데이트되고 있으며, NVMe 스토리지 백플레인은 이제 새로운 표준이 되었습니다.
NVMe용 FPGA 기반 제품을 사용하면 하드웨어 수준에서 컴퓨팅을 스토리지와 병합하여 더 높은 애플리케이션 성능에 도달할 수 있습니다. FPGA를 사용하면 재구성 가능한 로직 처리가 처리량이 많고 지연 시간이 짧은 파이프를 통해 스토리지에 직접 연결됩니다. 이러한 특성으로 인해 데이터가 FPGA를 통해 흐르고 실시간으로 처리될 수 있습니다. 또한 FPGA 프로세싱을 사용하면 CPU 코어는 프로세서에서만 실행할 수 있는 다른 작업을 자유롭게 수행할 수 있습니다. MPSoC를 사용하면 시스템에 추가 기능을 사용할 수 있으며 고속 데이터 처리와 제어를 결합하여 잠재적으로 자율적으로 실행할 수 있는 장치를 만들 수 있습니다.
BittWare FPGA 및 MPSoC 기반 스토리지 제품은 실제 애플리케이션의 요구 사항을 타겟팅하고 IT 인프라 관리자의 과제를 해결하도록 설계되었습니다. BittWare는 250개 제품 시리즈를 통해 생산에 이르는 경로를 제공합니다.
참조
- 맥도웰 S. (2018). 스토리지 산업 2018: 다가올 해에 대한 예측. Forbes. 검색 됨 6 월 4, 2018에서: https://www.forbes.com/sites/moorinsights/2018/01/24/storage-industry-2018-predictions-for-the-year-to-come
- Ahmad M. (2017). NVMe 기반 스토리지 설계에서 주목해야 할 4가지 트렌드. 전자 설계. 검색된 날짜: 2018 년 6 월 8 일: https://www.electronicproducts.com/Computer_Peripherals/Storage/Four_trends_to_watch_in_NVMe_based_storage_designs.aspx
- G2M Research (2018). G2M Research NVMe 에코시스템 시장 규모 보고서. G2M Research. 검색된 날짜: 2018년 6월 6일, http://g2minc.com/g2m-research-nvme-ecosystem-market-sizing-report
- 메타 N. (2015). UltraScale+ 포트폴리오를 통한 성능 및 통합 추진. Xilinx. 검색된 날짜: 2018 년 6 월 8 일, https://www.xilinx.com/support/documentation/white_papers/wp471-ultrascale-plus-perf.pdf
- Allen D., & Metz J. (2018a). NVMe의 진화와 미래. Bright Talk. 검색: https://www.brighttalk.com/webcast/12367/290529
- 넌식 (2017). 더 빨라진 SSD 속도 - 향후 SATA 및 SAS를 대체할 것으로 예상되는 NVME. OnTrack. 검색된 날짜: 2018년 6월 8일, https://www.ontrack.com/blog/2017/09/15/nvme-replace-sata-sas/
- Adshead A. (2017). 스토리지 브리핑: NVMe 대 SATA 및 SAS. 컴퓨터 위클리. 검색된 날짜: 2018 년 6 월 8 일: https://www.computerweekly.com/feature/Storage-briefing-NVMe-vs-SATA-and-SAS
- 롤린스 D. (2017). NVMe PCIe SSD의 비즈니스 사례. 마이크론 웹사이트. 검색: https://www.micron.com/about/blogs/2017/july/the-business-case-for-nvme-pcie-ssds
- Allen D., & Metz J. (2018b). NVMe 기술의 지평선: NVMe의 진화와 미래에 대한 Q&A 웹캐스트. NVM Express. 검색: https://nvmexpress.org/on-the-horizon-for-nvme-technology-qa-on-the-evolution-and-future-of-nvme-webcast/
- MaharanP. (2018). 클라우드 SSD 커스터마이징을 위한 NVMe 옵션 기능 검토. Seagate 블로그. 검색: https://blog.seagate.com/intelligent/a-review-of-nvme-optional-features-for-cloud-ssd-customization/
- Martin B. (2017). I/O 결정론과 데이터센터 및 하이퍼스케일 애플리케이션에 미치는 영향. 플래시 메모리 서밋 2017. 검색: https://www.flashmemorysummit.com/English/Collaterals/Proceedings/2017/20170808_FB11_Martin.pdf
- Leibso S. (2016). 산호세에서 열린 오픈파워 서밋에서 IBM과 날라텍이 CAPI 플래시 시연. 엑셀 데일리 블로그. 검색 됨 6 월 4, 2018에서: https://forums.xilinx.com/t5/Xcell-Daily-Blog/IBM-and-Nallatech-demo-CAPI-Flash-at-OpenPOWER-Summit-in-San/ba-p/691256
- SakalleyD. (2017). FPGA를 사용하여 NVMe-oF 기반 스토리지 네트워크 가속화. 플래시 메모리 서밋. 검색된 날짜: 2018년 6월 7일, https://www.flashmemorysummit.com/English/Collaterals/Proceedings/2017/20170810_FW32_Sakalley.pdf
- Rollins J. D. (nd). 로그 파일 및 백업 다시 실행. 웨이크 포레스트 대학교. 검색: http://users.wfu.edu/rollins/oracle/archive.html
- Wahl M., Hartl D., Lee W., Zhu X., Menezes E., & Tok W. H. (2018). 딥 러닝 추론에 FPGA를 사용하여 테라바이트의 항공 이미지에서 토지 커버 매핑을 수행하는 방법. Microsoft Blog.
- Teich D. (2018). 관리 AI : GPU 및 FPGA, 인공 지능에 중요한 이유. Forbes. 검색: https://www.forbes.com/sites/davidteich/2018/06/15/management-ai-gpu-and-fpga-why-they-are-important-for-artificial-intelligence/#6bf2ff171599
- Cha S. C., Chen J. F., Su C., & Yeh K. H. (2018). 사물 인터넷에서 BLE 기반 장치를위한 블록 체인 연결 게이트웨이. IEEE Access. 검색: https://ieeexplore.ieee.org/document/8274964/
- 알콘 (2017). 핫 칩 2017: 올해는 PCIe 4.0, 2019년에는 PCIe 5.0을 볼 수 있습니다. 톰의 하드웨어. 검색된 날짜: 2018년 6월 8일, https://www.tomshardware.com/news/pcie-4.0-5.0-pci-sig-specfication,35325.html
- Caulfield L. (2018). 클라우드 규모 애플리케이션을 위한 유연한 SSD를 정의하는 데날리 프로젝트. Azure Microsoft. 검색된 날짜: 2018년 6월 6일, https://azure.microsoft.com/en-us/blog/project-denali-to-define-flexible-ssds-for-cloud-scale-applications/
- Ismail N. (2017). 플래시 스토리지 : 스토리지 산업의 혁신. Information Age. 검색된 날짜: 2018 년 6 월 4 일: http://www.information-age.com/flash-storage-transforming-storage-industry-123465174/
- 루신스키 R. (2017). 컨버지드 이더넷(RoCE)을 통한 RDMA에 대한 11가지 오해. 전자 설계. 검색 됨 6 월 9, 2018에서: http://www.electronicdesign.com/industrial-automation/11-myths-about-rdma-over-converged-ethernet-roce
- Miller R. (2017). IBM의 새로운 Power9 칩은 AI 및 머신 러닝을 위해 제작되었습니다. 테크 크런치. 검색 됨 6 월 8, 2018에서: https://techcrunch.com/2017/12/05/ibms-new-power9-chip-architected-for-ai-and-machine-learning/
- 펭 V. (2015). 16nm 울트라스케일+ 시리즈 작성자: Victor Peng, EVP & GM. Xilinx. 검색 됨 6 월 8, 2018에서: https://www.xilinx.com/video/fpga/16nm-ultrascale-plus-series.html
- Vaid K. (2018). Microsoft는 데이터 센터 하드웨어 스토리지 및 보안에 대한 업계 표준을 만듭니다. Azure 블로그. 검색: https://azure.microsoft.com/en-us/blog/microsoft-creates-industry-standards-for-datacenter-hardware-storage-and-security/
- 출처: https://blogs.technet.microsoft.com/machinelearning/2018/05/29/how-to-use-fpgas-for-deep-learning-inference-to-perform-land-cover-mapping-on-terabytes-of-aerial-images/
