ザイリンクス、ソフトウェア定義のハードウェア アクセラレーション製品「Alveo SmartNIC」でデータセンターを革新
ザイリンクス社 (本社: 米国カリフォルニア州サンノゼ、NASDAQ: XLNX) は、2021 年 2 月 23 日 (米国時間)、Alveo SmartNIC の新たなファミリ、smart world AI ビデオ分析アプリケーション、サブマイクロ秒レベルの取引を可能にする高速アルゴリズム取引リファレンス デザイン、ザイリンクスのアプリ ストアという、データセンター向けの新しい製品およびソリューションを発表した。
ニュース概要:
- 構成変更可能かつ容易にプログラム可能な 100Gb/s SmartNIC はラインレートでのネットワーク機能のオフロードを実現
- smart world AI ビデオ分析ソリューションは要求の厳しい AI ビデオ アプリケーション向けに確定的な低レイテンシ性能を実現
- 新しい高速アルゴリズム取引フレームワークを利用することで、サブマイクロ秒精度の取引ソリューションを構築できる
- オンプレミスやクラウド インスタンスの Alveo カードで簡単に評価、購入、運用できるアクセラレーション アプリケーションを提要するザイリンクス アプリ ストアをオープン
ネットワーク、AI 分析、金融取引といった最も要求が厳しく複雑なアプリケーションには、低レイテンシのリアルタイム性能が求められる。このような高い精度の性能を達成するには、これまで高価で時間のかかるハードウェア開発が必要であった。ザイリンクスが今回発表する新しい製品とソリューションは、ソフトウェア開発者でも Alveo アクセラレータ カード上にソフトウェア定義のハードウェア アクセラレーション アプリケーションを簡単に構築して運用できるようにする。
データセンター グループ担当エグゼクティブ バイス プレジデント兼ジェネラル マネージャーであるサリール・ラジェ (Salil Raje) は、次のように述べている。「データセンターは、ネットワーク帯域幅を拡大し、AI (人工知能) やリアルタイム分析などのワークロードに最適化されることが必要となっています。既存のインフラでは、こういった複雑で演算負荷が高く、絶えず進化するワークロードへの対応に限界があり、再構成可能でソフトウェア定義のハードウェア アクセラレータの必要性が高まっているのです。このようなハードウェア アクセラレータは、要求の厳しい最新のアプリケーションに最適化できる適応性と、新しいワークロードやプロトコルにすばやく対応できる柔軟性を提供し、ライン レートでの動作を可能にします」
新しい Alveo SN1000 SmartNIC
ザイリンクスの Alveo SN1000 は、あらゆる機能のオフロードに対応し、ソフトウェア定義のハードウェア アクセラレーションを実現する業界初の再構成可能 SmartNIC ファミリである。ライン レートでさまざまなネットワーク機能を高速化できるオープン アーキテクチャを備えた SN1000 SmartNIC は、CPU 負荷の高いタスクを直接オフロードし、ネットワーク性能を最適化する。
ソフトウェア開発者は、Vitis ネットワーク プラットフォームと P4、C、C++ などの標準規格化された高級言語を使用して、SmartNIC のハードウェアで動作するネットワーク機能、プロトコル、およびアプリケーションを構築できる。Vitis ネットワークでは、新しいネットワーク機能をすばやく簡単に作成できるだけでなく、既存のネットワーク機能に変更を加えるだけで、ハードウェアを交換することなく新しいプロトコルやアプリケーションに対応できるため、将来を見据えた投資をできる。
SN1000 SmartNIC は、Open vSwitch や仮想化アクセラレーション (Virtio.net) など、さまざまなネットワーク、セキュリティ、およびストレージのオフロード用にソフトウェア定義のハードウェア アクセラレーションを提供する。セキュリティ オフロード機能には IPsec、kTLS、SSL/TLS が含まれる。また、高速化済みのストレージ アプリケーションには Virtio.blk、NVMe over TCP、Ceph、圧縮、暗号化がある。
業界のサポート
- 「VMware は、セキュリティ要件が強化された次世代アプリケーション向けのハイブリッド クラウド アーキテクチャを定義しています。SmartNIC は、VMware Cloud Foundation アーキテクチャにおいて、ベア メタル環境と仮想環境の両方にわたる統合管理、セキュリティ、および耐性モデルを可能することで非常に重要な役割を果たします。再構成可能なザイリンクスの Alveo SN1000 SmartNIC より、カスタマーには柔軟性が高く、統合性ある適切なソリューションがもたらされます」 -- VMware 社クラウド プラットフォーム ビジネス ユニット、マーケティング バイス プレジデント、リー・キャスウェル (Lee Caswell) 氏
- 「今日のソフトウェア定義データセンターには、変化の速いワークロードに対応できる柔軟性と拡張性が求められています。再構成可能なザイリンクス Alveo SN1000 SmartNIC ファミリの革新的なオフロード フレームワークによって、カスタム ワークロードの迅速な開発と運用が可能になるため、我々は進化するカスタマー ニーズに機敏かつ柔軟に適応できるようになります」 -- Inspur 社ネットワーク ビジネス ユニット ジェネラル マネージャー、ベン・リ (Ben Li) 氏
SmartNIC の SN1000 ファミリは、ザイリンクスの 16nm UltraScale+ アーキテクチャをベースとし、低レイテンシのザイリンクス XCU26 FPGA と 16 コアArm® プロセッサを搭載している。また、優れたスモール パケット性能と PCIe Gen 4 インターコネクトを実現する 10/25/100Gb/s コネクティビティ用にデュアル ポート QSFP を備えている。SN1000 ファミリの最初のモデル、SN1022 は 、75 ワットの消費電力エンベロープ、フルハイト、ハーフレングスのフォーム ファクターで提供される。
Alveo SN1000 SmartNIC の一般提供の開始は 2021 年 3 月を予定している。
新しい AI ビデオ分析プラットフォームで「Smart World」を構築
ザイリンクスの新しい AI ビデオ分析プラットフォームとパートナー エコシステムが提供するソリューションを活用することで、最も複雑でレイテンシ重視の AI ビデオ推論アプリケーションの高速化が可能になる。ザイリンクスの Video Machine-learning Streaming Server を使用する smart world プラットフォームは、アプリケーション全体の高速化を可能にする。また、単一の Alveo アクセラレータ カード上で複数のニューラル ネットワークに対応でき、100 ミリ秒未満の確定的なパイプライン レイテンシを実現する。結果として、要求の厳しい AI ビデオ分析アプリケーションの TCO を業界で最も低く抑えることができる。
ザイリンクスの Smart World エコシステムが提供するソリューションの一部を紹介する。
- Aupera 社は、Alveo アクセラレータに同社が開発したインテリジェント ビデオ処理を統合したターンキーのスマート シティ/スマート リテール ソリューションを提供。
- Mipsology 社は、GPU ベース アーキテクチャで構築された既存の AI アプリケーションを Alveo プラットフォームに簡単に移行できるツールセット、およびプラグアンドプレイの高性能 AI 推論アクセラレーションを提供。
- DeepAI 社は、Alveo アクセラレータを使用してエッジでの AI トレーニングを実現し、GPU ベースのソリューションと比較して最大 10 倍の費用対性能を達成。
低レイテンシの電子取引の実現
アルゴリズム取引でサブマイクロ秒レベルのレイテンシを実現するには、高コストと長い時間を要するハードウェア開発が必須とされていた。Vitis 開発プラットフォームには、高速アルゴリズム取引 (AAT) 用のリファレンス デザインが含まれるため、ソフトウェア開発者はこれを利用することで、独自のハードウェア開発を行わなくても、サブマイクロ秒レベルの取引性能をすばやく低コストで実現できる。
Alveo アクセラレータ カードに実装された AAT システムは、エンドツーエンドの低レイテンシ取引ソリューションに必要なすべてのコンポーネントを含むモジュール化されたデザインとして提供される。各モジュールは、企業独自のニーズに合わせて Vitis プラットフォームで C/C++ を使用してカスタマイズ可能である。
AAT リファレンス デザインは、Alveo アクセラレータ カード購入者に無償で提供される。
アプリ ストア
ザイリンクスは、smart world AI ビデオ分析からマネーロンダリング防止やライブ ビデオ トランスコーディングに至るまで、すぐに運用できるアクセラレーション アプリケーションを提供するアプリ ストアをオープンした。ザイリンクスのエコシステム パートナー各社が開発した、コンテナー化された構築済みアプリケーションにより、高速化されたアプリケーションを簡単に評価、購入、運用できることになる。詳細は、ザイリンクス アプリ ストアを参照されたい。
Xilinx Adapt: データセンター
3 月 24 ～ 25 日 (US 時間) に開催されるイベント「Xilinx Adapt: データセンター」にて、ザイリンクスはこれらのアクセラレーション ソリューションを紹介する。この Xilinx Adapt は、データセンター、5G、ソフトウェア/AI、オートモーティブの各分野と Vivado の主要トレンドや技術の進歩に焦点を当てて解説する一連のバーチャル テクニカル イベントである。参加する開発者やエコシステム パートナーは、プレゼンテーション、フォーラム、製品トレーニング、演習などを通して、ザイリンクスの専門家や業界リーダーと交流できる。
www.xilinx.com
