SmartNIC i DPU: optyka na programowalnych adapterach · Karty sieciowe · Karty sieciowe i przełączniki · Dokumentacja · CodingBox
CodingBox Dokumentacja

SmartNIC i DPU: optyka na programowalnych adapterach

Data processing unit (DPU) albo SmartNIC to karta NIC z własnymi procesorami, pamięcią i systemem operacyjnym, umieszczona między magistralą PCIe serwera a siecią. Dla optyki na klatce nic się nie zmienia — te same moduły i kable QSFP56/QSFP112/OSFP — ale podmiotem, który odczytuje moduł, stosuje politykę i konfiguruje szybkość oraz FEC, jest teraz mały komputer na karcie, często uruchamiający stos Linux albo podobny do SONiC. Ta strona wymienia obecne rodziny DPU i ich porty, wyjaśnia, gdzie mieszka zarządzanie modułem, i opisuje konsekwencje specyficzne dla optyki: moc, chłodzenie, klatki twin-port i sieci back-end AI.

Rodziny i porty

RodzinaGeneracjaPortyKlatkiPCIe hostaRdzenie
Nvidia BlueField-220202 × 25/100G albo 1 × 200GSFP56 / QSFP56Gen 4 x168 × Arm A72
Nvidia BlueField-320232 × 200G albo 1 × 400G; warianty SuperNIC 400GQSFP112 / OSFPGen 5 x1616 × Arm A78
Nvidia ConnectX-8 SuperNIC2024–251 × 800G albo 2 × 400GOSFP (twin-port) / QSFP112Gen 6 x16(NIC + ograniczona programowalność)
AMD Pensando Elba / Giglio / Salina (400)2021–252 × 100/200G; 2 × 400GQSFP56 / QSFP112Gen 4/5 x1616 × Arm A72/N1 + potok P4
Intel IPU E2000 (Mount Evans)20222 × 100G (200G łącznie)QSFP28/56Gen 4 x1616 × Arm N1 + P4
Marvell Octeon 10 DPU2022do 400G łącznieQSFP-DDGen 5Arm N2
Microsoft/Fungible, Napatech, Xilinx Alveo SN1000różne2 × 100GQSFP28—FPGA / MIPS

Klatki portów i szybkości podlegają tym samym regułom co w zwykłych kartach NIC (Porty NIC i PCIe).

Gdzie mieszka zarządzanie modułem

TrybKto odczytuje modułNarzędzia
Tryb embedded / DPU (portami zarządza strona Arm)własny system DPU (Ubuntu/DOCA, SONiC-DASH, Linux producenta) przez swój sterownikethtool -m, mlxlink po stronie Arm; host widzi tylko funkcje wirtualne
Tryb rozdzielony host / NICsterownik hosta, jak w ConnectXhost ethtool, mlxlink (Narzędzia NIC)
Tryb ograniczonykontrolę sprawuje DPU, host nie może zmieniać ustawień łączapolityka wymuszana na DPU

Konsekwencje: firmware i ustawienia łącza (szybkość, FEC, breakout) konfiguruje się na DPU (mlxconfig, narzędzia DOCA, Pensando penctl), i przetrwają one restart hosta; moduł odrzucony albo obniżony przez DPU jest niewidoczny dla administratora hosta, dopóki nie odczyta on logów DPU. Sama polityka modułów jest pobłażliwa u Nvidia i AMD (parsuje dowolny EEPROM), tak jak w ich kartach NIC (Kompatybilność optyki w kartach NIC).

Moc i chłodzenie

PozycjaRzeczywistość DPU
Moc karty75–150 W (BlueField-3 ~150 W ze złączem pomocniczym) — sama karta jest gorętsza niż jakikolwiek moduł na niej
Budżet klatkiklatki QSFP112/OSFP dobrane pod moduły 15–20 W; sprawdzić specyfikację karty
Przepływ powietrzakarty full-height w serwerach GPU dzielą gorący korytarz z GPU; temperatura DDM modułu 60–70 °C jest normalna, alarmy od 75+ (Klasy temperaturowe)
OSFP twin-portjedna klatka OSFP przenosi 2 × 400G; moduł (albo DAC/AOC twin-port) to pojedyncze urządzenie klasy 800G z własnym radiatorem (OSFP)
Wybór optykiDAC, gdy ToR jest w zasięgu 2 m, w innym razie AOC albo 400G/800G DR/FR; warianty LPO obniżają moc modułu na krótkich łączach (Moc i pobór energii)

Sieci back-end AI

W klastrach GPU jeden DPU albo SuperNIC na GPU łączy się z siecią back-end zoptymalizowaną pod rail — InfiniBand albo RoCE Ethernet (Sieci GPU):

ŁączeTypowa optyka
NDR 400G IB na GPUOSFP twin-port 2 × 400G; DAC/ACC ≤ 3 m do rail leaf, AOC 3–50 m, dalej optyka DR4/SR4 (Kable IB)
XDR 800G IB / 800G Ethernet na GPUOSFP 800G twin-port, 2 × DR4 albo SR8
Front-end / storageosobne porty 100/200G na DPU albo druga karta NIC

Tożsamość i długość kabla weryfikuje fabric manager; wersje firmware modułów są częścią zakwalifikowanej listy materiałowej klastra (Okablowanie klastra AI, Niezawodność łączy i monitoring).

SONiC i P4 na karcie

DPU uruchamiające SONiC-DASH albo potoki P4 traktują swoje porty jak mały przełącznik: breakout portu, FEC i szybkość ustawia się w bazie konfiguracyjnej DPU, a EEPROM transceivera pojawia się pod tymi samymi poleceniami show interfaces transceiver co na przełączniku SONiC (Krajobraz NOS). Zachowanie wobec modułów innych producentów zależy od wtyczki platformy — jest pobłażliwe.

W CodingBox

Moduł przeznaczony do DPU kwalifikuje się tak samo jak do przełącznika albo karty NIC: format obudowy i zgodność (QSFP112/OSFP, aplikacje 400G/800G w CMIS), klasa mocy względem klatki oraz wersja firmware pod listę BOM klastra — wszystko odczytasz na stanowisku, zanim karta zostanie zainstalowana (Check transceiver, CMIS).


Jeśli znajdziesz nieścisłość lub błąd w tym materiale, zaznacz odpowiedni fragment i naciśnij Ctrl+Enter, aby .