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Intelligente Netzwerkarten entlasten CPUs

Mehrere Firmen entwickeln sogenannte SmartNICs und Data Processing Units, die Netzwerke und Speichersysteme besser anbinden und die Prozessoren in Cloud-Servern entlasten sollen.

Anstelle „dummer“ Netzwerkkarten, die bloß die Verbindung zum Ethernet herstellen, erscheinen immer mehr SmartNICs und Data Processing Units (DPUs). Sie besitzen eigene Prozessoren, spezialisierte Beschleuniger oder programmierbare Logikchips (FPGAs). Diese Rechenwerke übernehmen Funktionen wie Ver- und Entschlüsselung von Datenströmen, Analyse von Netzwerkpaketen oder die Verwaltung von Flash-Speichersystemen (NVMe-over-Fabrics, NVMeOF). Das wiederum soll einerseits die Hauptprozessoren der Server entlasten und andererseits die Konfiguration von Cloud-Ressourcen flexibler machen (Disaggregation).

Das US-Unternehmen Fungible hat die DPU F1 entwickelt, in der 56 Rechenkerne vom Typ MIPS R6 (64-Bit) sowie Controller für bis zu 32 Ethernet-Ports mit 10 GBit/s oder acht 100GE-Ports stecken sowie Controller für bis zu 64 PCIe-3.0-Lanes. Der Chip kommt zunächst im Storage-System Fungible FS1600 mit 24 NVMe-SSDs zum Einsatz. Für Hostadapter in den angeschlossenen Servern ist der schwächere Fungible S1 mit zwei 100GE-Ports gedacht. Damit soll sich ein „TrueFabric“ aus zahlreichen Compute- und Storage-Knoten aufspannen lassen, in dem sich virtuelle Maschinen oder Container flexibel auf die Ressourcen verteilen lassen. Die Firma Pensando offeriert eine Distributed Services Card DSC-25 mit Capri-P4-Prozessor und zwei 25GE-Ports.