ExpEther
Эта статья является сиротой , поскольку на нее не ссылаются другие статьи . Пожалуйста, введите ссылки на эту страницу из связанных статей ; попробуйте найти инструмент ссылок для предложений. ( Сентябрь 2018 г. ) |
ExpEther — это технология виртуализации системного оборудования, которая расширяет стандартный PCI Express за пределы 1 км, объединяя тысячи корневых и конечных устройств в одной сети, подключенной через стандартный Ethernet . Обильные товары программного и аппаратного обеспечения на базе PCI Express могут использоваться без каких-либо изменений. Она также обеспечивает программно-определяемую перенастраиваемость для создания дезагрегированной вычислительной системы на уровне устройств.
Обзор
ExpEther реализует уникальную архитектуру « коммутатор PCI Express через Ethernet », которая распределяет функциональные блоки коммутатора PCI Express по Ethernet , поддерживая логическую эквивалентность со стандартным коммутатором PCI Express .
Используя Ethernet- подключение, ExpEther может расширить количество портов до более чем 1000, а рабочие расстояния — до более чем 1000 м. Ethernet прозрачен для операционных систем, драйверов, программного обеспечения, поэтому ExpEther может работать с огромным количеством стандартных ОС, драйверов, устройств PCIe, коммутаторов Ethernet без каких-либо модификаций.
Он также может управлять логическим соединением PCI Express между корневыми и конечными устройствами удаленно с помощью управляющего программного обеспечения. Устройства ввода/вывода могут быть подключены/отключены программно-определяемым способом с использованием следующей стандартной последовательности PCI Express Hot-Plug.
Добавляя устройство PCI Express с определенной функцией, можно масштабировать вычислительную систему для выполнения функций, необходимых для запуска пользовательского приложения в системе.
С точки зрения передачи данных, ExpEther реализует надежную связь по стандартному Ethernet с оригинальным контролем перегрузки и многопутевым механизмом связи. Затем DMA ( прямой доступ к памяти ) может быть выполнен напрямую по Ethernet . Он может передавать большой объем данных с низкой задержкой и высокой пропускной способностью без программных стеков TCP/IP .
Спецификация
В качестве продуктов предоставляются следующие формы реализации.
| выполнение | Логический стандарт PCIe | Максимальная скорость полосы | Количество полос | Ethernet X1 | Ethernet X2 | Доля нескольких маршрутов устройства SR-IOV |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ASIC | PCIe Gen2 | 2Гбит/с | 1 | 1Гбит/с | 2Гбит/с | NA |
| ПЛИС | PCIe Gen2 | 2Гбит/с | 8 | 10Гбит/с | 20Гбит/с | NA |
| ПЛИС | PCIe Gen2 | 2Гбит/с | 8 | 10Гбит/с | 20Гбит/с | Доступный |
| ПЛИС | PCIe Gen3 | 8Гбит/с | 8 | 40Гбит/с | 80Гбит/с | NA |
История
ExpEther был впервые анонсирован в декабре 2006 года группой исследователей и разработчиков NEC как технология масштабирования компьютеров, которая виртуализирует PCI Express через Ethernet . [1] [2]
В ноябре 2008 года был создан Консорциум ExpEther, целью которого является продвижение деятельности по расширению рынка ExpEther как для академической, так и для промышленной сферы, объединяющий исследователей, разработчиков, реселлеров программного обеспечения вычислительных систем, устройств, чипов. (Председатель: профессор Хидехару Амано из Университета Кэйо . Участники: участвуют 26 организаций (по состоянию на июль 2017 года).) [3]
В декабре 2008 года одна из реализаций технологии ExpEther в качестве карты расширения PCI прошла тест на совместимость с PCI-SIG ( орган по стандартизации PCI Express ) и тесты на совместимость, а затем была включена в список интегратора. [4] После этого Iventure (приобретенная Synopsy) выпустила оценочный комплект.
В 2009 году компания Nethra Imaging анонсировала разработку ASIC для Expether. [5]
В 2009 году метод QCN, предложенный профессором Баладжи Прабхакаром из Стэнфордского университета для стандартизации IEEE 802.1Qau, был подтвержден экспериментом с использованием карты ExpEther. [6]
В 2009 году статьи-интервью по ExpEther были опубликованы в Nkkei PC (21.01.2009, стр. 17) и Nikkei Network (январь 2009, стр. 49). «ExpEther» указан в технических терминах, выбранных ITPro.
В мае 2012 года был выпущен чип ExpEther Bridge, а также следующие коммерческие продукты, включавшие этот чип.
・ExpEther Board (1G) (адаптер главной шины для сервера/рабочей станции)
・Блок расширения ввода-вывода ExpEther (1G) ( блок расширения PCI Express, подключенный через ExpEther).
・ExpEther Client (тонкий клиент без процессора, подключенный через ExpEther)
В 2012 году в Университете Осаки была развернута первая в мире вычислительная система, которая позволяет изменять конфигурацию путем присоединения/отсоединения стандартных устройств PCI Express , таких как ЦП (сервер), хранилище, GPGPU, и она находится в эксплуатации до сих пор (по состоянию на июль 2017 года). [7] [8]
В 2013 году функция измерения сквозной задержки ExpEther была представлена в качестве инструмента мониторинга сети на выставке SHOWNET на выставке Interop Tokyo 2013.
В октябре 2013 года были выпущены «ExpEther Board» и «ExpEther I/O Expansion Box» с улучшенной производительностью передачи данных с 2x1 GE до 2x10 GE.
В декабре 2014 года был выпущен «ExpEther I/O Expansion Box» с новой функцией — совместное использование устройства, совместимого с PCI Express SR-IOV, несколькими хостами через Ethernet . [9]
В феврале 2016 года в США были выпущены «ExpEther Board» и «ExpEther I/O Expansion Box» с улучшенной до 2x 40GE производительностью передачи данных. [10] [11] В то же время Xilinx объявила о сотрудничестве в разработке.
Несколько поставщиков систем в США выпустили продукцию ExpEther как OEM . [12]
NEC и IBM сотрудничают в разработке платформы ускорения обслуживания для систем электропитания с ExpEther. [13]
Дорожная карта
Чип ExpEther Bridge был модернизирован только путем замены уровня PHY вместе со стандартами PCI Express и Ethernet . Соответственно, ожидается, что скорость связи будет модернизирована вместе с ростом рынка PCI Express Gen 4 и 100G- Ethernet .
Ссылки
- ↑ PCWorld 11 ноября 2008 г.
- ^ techWorld 13 ноября 2008 г.
- ^ "redOrbit 13 ноября 2008". Архивировано из оригинала 29 августа 2017 г. Получено 29 августа 2017 г.
- ^ Список интеграторов PCI-SIG
- ↑ Пресс-релиз (9 июня 2009 г.): Технология виртуализации аппаратного обеспечения систем следующего поколения от NEC, ExpEther, принята компанией Nethra Imaging для разработки LSI
- ^ реализация QCN
- ^ Введение в систему HCC в Университете Осаки
- ^ Введение в систему VCC в Университете Осаки
- ^ Пресс-релиз (22 июня 2010 г.): Новая технология виртуализации ввода-вывода от NEC позволяет одновременно использовать устройства ввода-вывода несколькими компьютерами [ постоянная неработающая ссылка ]
- ^ Пресс-релиз (9 февраля 2016 г.): NEC выпускает усовершенствованную технологию ExpEther 40G в Северной Америке [ постоянная неработающая ссылка ]
- ^ LIGHTWAVE 16 февраля 2016 г.
- ^ "Magma-Expansion-IO-Whitepaper" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2017-03-25 . Получено 2017-07-24 .
- ^ "Service Acceleration Platform for Power Systems Accelerates and Scales Cloud Data Centers". Архивировано из оригинала 29-08-2017 . Получено 24-07-2017 .
