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RecoNIC 入门:SmartNIC 上支持 RDMA 的计算卸载-FPGA-智能网卡-AMD-Xilinx

当今的数据中心由数千台网络连接的主机组成,每台主机都配有 CPU 和 GPU 和 FPGA 等加速器。 这些主机还包含以 100Gb/s 或更高速度运行的网络接口卡 (NIC),用于相互通信。 我们提出了 RecoNIC,这是一种基于 FPGA、支持 RDMA 的 SmartNIC 平台,旨在通过使网络数据尽可能接近计算来加速计算,同时最大限度地减少与数据副本(在以 CPU 为中心的加速器系统中)相关的开销。 由于 RDMA 是用于改善数据中心工作负载通信的事实上的传输层协议,因此 RecoNIC 包含一个用于高吞吐量和低延迟数据传输的 RDMA 卸载引擎。 开发人员可以在 RecoNIC 的可编程计算模块中灵活地使用 RTL、HLS 或 Vitis Networking P4 来设计加速器。 这些计算块可以通过 RDMA 卸载引擎访问主机内存以及远程对等点中的内存。 此外,RDMA 卸载引擎由主机和计算块共享,这使得 RecoNIC 成为一个非常灵活的平台。 最后,我们为研究社区开源了 RecoNIC,以便能够对基于 RDMA 的应用程序和用例进行实验

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一种不带CPU的DPU架构:Hyperion

人类自诞生之日起,就常常因为一些事情经常这样或那样做而形成一种惯例,我们称这种惯例为习惯。CPU就是这么一种产物,什么都可以做,灵活,好用。但随着定制化芯片的不断发展,是否真的需要CPU逐渐成为一种值得考虑的问题。尤其在定制计算领域,CPU的计算能耗比过高已经成为事实,甚至有几个数量级的差别。如本公众号之前曾发布的唤醒芯片的介绍"小爱同学"之类语音唤醒芯片相关技术介绍,都是不带CPU的超低功耗芯片。那么,在常常以功耗过大被诟病的数据中心应用日益频繁的DPU芯片,是否也可以不带CPU呢?本文介绍一篇2022年5月19日发布在https://arxiv.org/pdf/2205.08882.pdf网站上的一篇文章。

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使用 CCIX进行高速缓存一致性主机到FPGA接口的评估

摘要:长期以来,大多数分立加速器都使用各代 PCI-Express 接口连接到主机系统。然而,由于缺乏对加速器和主机缓存之间一致性的支持,细粒度的交互需要频繁的缓存刷新,甚至需要使用低效的非缓存内存区域。加速器缓存一致性互连 (CCIX) 是第一个支持缓存一致性主机加速器附件的多供应商标准,并且已经表明了即将推出的标准的能力,例如 Compute Express Link (CXL)。在我们的工作中,当基于 ARM 的主机与两代支持 CCIX 的 FPGA 连接时,我们比较了 CCIX 与 PCIe 的使用情况。我们为访问和地址转换提供低级吞吐量和延迟测量,并检查使用 CCIX 在 FPGA 加速数据库系统中进行细粒度同步的应用级用例。我们可以证明,从 FPGA 到主机的特别小的读取可以从 CCIX 中受益,因为其延迟比 PCIe 短约 33%。不过,对主机的小写入延迟大约比 PCIe 高 32%,因为它们携带更高的一致性开销。对于数据库用例,即使在主机-FPGA 并行度很高的情况下,使用 CCIX 也可以保持恒定的同步延迟。

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业界第一个真正意义上开源100 Gbps NIC Corundum介绍

来源:内容由「网络交换FPGA」编译自「FCCM2020」,谢谢。FCCM2020在5月4日开始线上举行,对外免费。我们有幸聆听了其中一个有关100G开源NIC的介绍,我们对该文章进行了翻译,并对其中的开源代码进行了分析并恢复出基于VCU118的工程,通过实际测试感受到了第一款真正意义上的100G开源NIC的强大(很多100G的开源都是基于HLS等非HDL语言,尽管可以转化成HDL,但电路架构参考意义已经不大)。开源Verilog代码中每个.v文件都是所有的组合和时序分别用一个always模块描述,代码中高位宽分段处理方式,多级流水的架构等很多地方都是非常值得借鉴和学习的地方。我们认为,github是一个宝库。我觉得现在的研究生培养质量的评价其实就可以看开源项目的参与程度,这完全能反应出一个学生的自学能力和独立研究的能力。而一个科研工作者,尤其是搞工程或应用基础研究的,如果没有做出来一两个星数100以上的开源项目,就不算成功。欢迎感兴趣的同学一起交流讨论。以下先附上本次会议的视频

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FPGA实现CAN接口(SJA1000)

学无止境,善于积累,每天积累一点点,成功就在眼前,加油! 1 CAN总线简介 CAN(Controller Area Network,控制器局域网 )总线是一个多主机异步串行总线,也是国际上应用最广泛的现场总线之一。在现场总线中,它是惟一被ISO国际标准化组织批准的现场总线。由于其成本低、容错能力强、支持分布式控制、通信速率高等优点在汽车、工业控制、航天等领域得到广泛应用。特别是由于CAN总线具有抗干扰性强、高数据传输率及低成本等优点,在小卫星和微小卫星中得到了越来越广泛的应用。 2 CAN硬件设计 传统的CAN通信系统通常采用MCU + SJA1000 + CAN总线收发器的架构,但是单片机速度较低、资源较少,当受到强电磁干扰便很容易出现程序跑飞。本文基FPGA + SJA1000 + CAN总线收发器的CAN总线通讯如图1所示。与传统方案相比,其优点在于可扩展性好,稳定性高,减轻了重量、体积和功耗。注意:对于FPGA而言,接口电平不支持5V I/O标准,如果与5V I/O标准的器件直接相连,将可能导致FPGA管脚流过极大电流,造成器件锁死或者烧毁。电平转换器就是为了防止FPGA损坏。 (图略,请下载原文查看) 图1 CAN硬件框图 3 CAN逻辑设计 FPGA对CAN总线通讯模块的控制主要包括3部分:CAN总线节点初始化、报文发送和报文接收。 1)CAN读写时序图 略,查看原文件。 2)CAN工作模式选择 SJA1000控制器支持两种模式,分别是Intel和Motorola模式。 3)CAN总线节点初始化 CAN初始化属于CAN程序设计的难点,按照手册正确的配置相关寄存器的值很关键。如果初始化失败,设备不能识别波特率

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