English 
简体中文 
繁體中文 
Русский 
Español 
Deutsch 
Français 
Português 
Italiano 
Türkçe 
Polski 
Nederlands 
日本語 
한국어 
Bahasa Indonesia 
Bahasa Melayu 
العربية 
हिन्दी 
Tiếng Việt 
ภาษาไทย 
বাংলা 
اردو 
Kiswahili 
Oʻzbekcha 
አማርኛ 
فارسی SmartNIC’s en DPU’s: optische modules op programmeerbare adapters
Een data processing unit (DPU) of SmartNIC is een NIC met eigen processors, geheugen en besturingssysteem, tussen de PCIe-bus van de server en het netwerk. Voor de optiek verandert er bij de cage niets: dezelfde QSFP56/QSFP112/OSFP-modules en kabels. Maar de entiteit die de module leest, beleid toepast en snelheid en FEC configureert, is nu een kleine computer op de kaart, vaak met een Linux- of SONiC-achtige stack. Deze pagina beschrijft de huidige DPU-families en hun poorten, legt uit waar modulebeheer plaatsvindt en behandelt de gevolgen voor optiek: vermogen, koeling, twin-portcages en AI-back-endfabrics.
Families en poorten
| Familie | Generatie | Poorten | Cages | Host-PCIe | Cores |
|---|---|---|---|---|---|
| Nvidia BlueField-2 | 2020 | 2 × 25/100G of 1 × 200G | SFP56 / QSFP56 | Gen 4 x16 | 8 × Arm A72 |
| Nvidia BlueField-3 | 2023 | 2 × 200G of 1 × 400G; SuperNIC-varianten 400G | QSFP112 / OSFP | Gen 5 x16 | 16 × Arm A78 |
| Nvidia ConnectX-8 SuperNIC | 2024–25 | 1 × 800G of 2 × 400G | OSFP (twin-port) / QSFP112 | Gen 6 x16 | (NIC + beperkte programmeerbaarheid) |
| AMD Pensando Elba / Giglio / Salina (400) | 2021–25 | 2 × 100/200G; 2 × 400G | QSFP56 / QSFP112 | Gen 4/5 x16 | 16 × Arm A72/N1 + P4-pipeline |
| Intel IPU E2000 (Mount Evans) | 2022 | 2 × 100G (200G totaal) | QSFP28/56 | Gen 4 x16 | 16 × Arm N1 + P4 |
| Marvell Octeon 10 DPU | 2022 | tot 400G geaggregeerd | QSFP-DD | Gen 5 | Arm N2 |
| Microsoft/Fungible, Napatech, Xilinx Alveo SN1000 | uiteenlopend | 2 × 100G | QSFP28 | — | FPGA / MIPS |
Poortcages en snelheden volgen dezelfde regels als gewone NICs (NIC-poorten en PCIe).
Waar modulebeheer plaatsvindt
| Modus | Wie leest de module | Hulpmiddelen |
|---|---|---|
| Ingebouwde / DPU-modus (Arm-kant beheert de poorten) | het eigen OS van de DPU (Ubuntu/DOCA, SONiC-DASH, Linux van de fabrikant) via de driver | ethtool -m, mlxlink aan de Arm-kant; de host ziet alleen virtuele functies |
| Gescheiden host- / NIC-modus | hostdriver, zoals bij een ConnectX | ethtool, mlxlink op de host (NIC-hulpmiddelen) |
| Beperkte modus | DPU beheert; host kan linkinstellingen niet wijzigen | beleid wordt op de DPU afgedwongen |
Firmware en linkinstellingen (snelheid, FEC, breakout) worden dus op de DPU geconfigureerd (mlxconfig, DOCA-hulpmiddelen, Pensando penctl) en blijven na een hostreboot behouden. Een door de DPU afgewezen of teruggeschakelde module is voor de hostbeheerder onzichtbaar totdat de logs van de DPU worden gelezen. Het modulebeleid zelf is bij Nvidia en AMD soepel (elke EEPROM wordt geparseerd), net als bij hun NICs (Optiekcompatibiliteit op NICs).
Vermogen en koeling
| Onderdeel | DPU-realiteit |
|---|---|
| Kaartvermogen | 75–150 W (BlueField-3 ~150 W met hulpconnector) — de kaart zelf is heter dan elke module erop |
| Cagebudget | QSFP112/OSFP-cages zijn berekend op modules van 15–20 W; controleer de specificatie van de kaart |
| Luchtstroom | kaarten op volledige hoogte in GPU-servers delen een hete gang met GPUs; module-DDM-temperatuur van 60–70 °C is normaal, alarmen bij 75+ (Temperatuurklassen) |
| Twin-port OSFP | één OSFP-cage draagt 2 × 400G; de module (of twin-port DAC/AOC) is één apparaat uit de 800G-klasse met eigen koellichaam (OSFP) |
| Keuze van optiek | DAC wanneer de ToR zich binnen 2 m bevindt, anders AOC of 400G/800G DR/FR; LPO-varianten verlagen het modulevermogen op korte links (Vermogen en verbruik) |
AI-back-endfabrics
In GPU-clusters verbindt een DPU of SuperNIC per GPU met de voor rails geoptimaliseerde back-endfabric, InfiniBand of RoCE Ethernet (GPU-fabrics):
| Link | Typische optiek |
|---|---|
| NDR 400G IB per GPU | twin-port OSFP 2 × 400G; DAC/ACC ≤ 3 m naar rail leaf, AOC 3–50 m, DR4/SR4-optiek verder (IB-kabels) |
| XDR 800G IB / 800G Ethernet per GPU | OSFP 800G twin-port, 2 × DR4 of SR8 |
| Front-end / opslag | afzonderlijke 100/200G-poorten op de DPU of een tweede NIC |
Kabelidentiteit en -lengte worden door de fabricmanager gecontroleerd; firmwareversies van modules maken deel uit van de gekwalificeerde stuklijst van het cluster (Een AI-cluster bekabelen, Linkbetrouwbaarheid en monitoring).
SONiC en P4 op de kaart
DPUs met SONiC-DASH of P4-pipelines behandelen hun poorten als een kleine switch: port breakout, FEC en snelheid worden ingesteld in de configuratiedatabase van de DPU, en de transceiver-EEPROM verschijnt onder dezelfde opdrachten show interfaces transceiver als op een SONiC-switch (NOS-landschap). Het gedrag tegenover modules van derden wordt bepaald door de platformplugin en is soepel.
In CodingBox
Een module voor een DPU wordt gekwalificeerd zoals een module voor een switch of NIC: vormfactor en conformiteit (QSFP112/OSFP, 400G/800G-toepassingen in CMIS), vermogensklasse tegenover de cage en firmwareversie voor de BOM van het cluster. Dit alles is op de werkbank uitleesbaar voordat de kaart is geïnstalleerd (Check transceiver, CMIS).