SmartNIC’ler ve DPU’lar: programlanabilir adaptörlerde optik
Bir veri işleme birimi (DPU) veya SmartNIC, sunucunun PCIe veri yolu ile ağ arasında oturan, kendi işlemcileri, belleği ve işletim sistemi olan bir NIC’tir. Optikler açısından kafeste hiçbir şey değişmez — aynı QSFP56/QSFP112/OSFP modülleri ve kabloları — ama modülü okuyan, politikayı uygulayan ve hızı ile FEC’i yapılandıran varlık artık genellikle bir Linux veya SONiC benzeri yığın çalıştıran, kart üzerindeki küçük bir bilgisayardır. Bu sayfa güncel DPU ailelerini ve portlarını listeler, modül yönetiminin nerede yaşadığını açıklar ve optiğe özgü sonuçları ele alır: güç, soğutma, çift port kafesler ve yapay zekâ arka uç fabric’leri.
Aileler ve portlar
| Aile | Nesil | Portlar | Kafesler | Host PCIe | Çekirdekler |
|---|---|---|---|---|---|
| Nvidia BlueField-2 | 2020 | 2 × 25/100G veya 1 × 200G | SFP56 / QSFP56 | Gen 4 x16 | 8 × Arm A72 |
| Nvidia BlueField-3 | 2023 | 2 × 200G veya 1 × 400G; SuperNIC türevleri 400G | QSFP112 / OSFP | Gen 5 x16 | 16 × Arm A78 |
| Nvidia ConnectX-8 SuperNIC | 2024–25 | 1 × 800G veya 2 × 400G | OSFP (çift port) / QSFP112 | Gen 6 x16 | (NIC + sınırlı programlanabilirlik) |
| AMD Pensando Elba / Giglio / Salina (400) | 2021–25 | 2 × 100/200G; 2 × 400G | QSFP56 / QSFP112 | Gen 4/5 x16 | 16 × Arm A72/N1 + P4 işlem hattı |
| Intel IPU E2000 (Mount Evans) | 2022 | 2 × 100G (toplam 200G) | QSFP28/56 | Gen 4 x16 | 16 × Arm N1 + P4 |
| Marvell Octeon 10 DPU | 2022 | toplamda 400G’ye kadar | QSFP-DD | Gen 5 | Arm N2 |
| Microsoft/Fungible, Napatech, Xilinx Alveo SN1000 | çeşitli | 2 × 100G | QSFP28 | — | FPGA / MIPS |
Port kafesleri ve hızları, sıradan NIC’lerle aynı kuralları izler (NIC portları ve PCIe).
Modül yönetimi nerede yaşar
| Mod | Modülü kim okur | Araçlar |
|---|---|---|
| Gömülü / DPU modu (portların sahibi Arm tarafı) | DPU’nun kendi işletim sistemi (Ubuntu/DOCA, SONiC-DASH, satıcı Linux’u) kendi sürücüsü üzerinden | Arm tarafında ethtool -m, mlxlink; host yalnızca sanal işlevleri görür |
| Ayrılmış host / NIC modu | bir ConnectX’te olduğu gibi host sürücüsü | host ethtool, mlxlink (NIC araçları) |
| Kısıtlı mod | DPU denetler, host bağlantı ayarlarını değiştiremez | politika DPU üzerinde uygulanır |
Sonuçları: ürün yazılımı ve bağlantı ayarları (hız, FEC, breakout) DPU üzerinde yapılandırılır (mlxconfig, DOCA araçları, Pensando penctl) ve host yeniden başlatmalarında kalıcıdır; DPU tarafından reddedilen veya düşürülen bir modül, DPU’nun günlükleri okunana kadar host yöneticisi için görünmezdir. Modül politikası, NIC’lerinde olduğu gibi Nvidia ve AMD’de kendi başına müsamahakârdır (herhangi bir EEPROM’u ayrıştırır) (NIC’lerde optik uyumluluğu).
Güç ve soğutma
| Öğe | DPU gerçeği |
|---|---|
| Kart gücü | 75–150 W (BlueField-3, yardımcı konektörle ~150 W) — kartın kendisi üzerindeki herhangi bir modülden daha sıcaktır |
| Kafes bütçesi | QSFP112/OSFP kafesleri 15–20 W’lık modüller için boyutlandırılmıştır; kartın spesifikasyonunu kontrol edin |
| Hava akımı | GPU sunucularındaki tam yükseklikli kartlar GPU’larla sıcak bir koridoru paylaşır; 60–70 °C DDM sıcaklığı normaldir, alarmlar 75+’ta (Sıcaklık sınıfları) |
| Çift port OSFP | bir OSFP kafesi 2 × 400G taşır; modül (veya çift portlu DAC/AOC) kendi soğutucusu olan tek bir 800G sınıfı cihazdır (OSFP) |
| Optik seçimi | ToR 2 m içindeyse DAC, aksi halde AOC veya 400G/800G DR/FR; LPO türevleri kısa bağlantılarda modül gücünü azaltır (Güç ve tüketim) |
Yapay zekâ arka uç fabric’leri
GPU kümelerinde, GPU başına bir DPU veya SuperNIC, rail için optimize edilmiş arka uç fabric’ine, InfiniBand veya RoCE Ethernet’e bağlanır (GPU fabric’leri):
| Bağlantı | Tipik optikler |
|---|---|
| GPU başına NDR 400G IB | çift port OSFP 2 × 400G; rail leaf’e ≤ 3 m DAC/ACC, 3–50 m AOC, daha ötesi için DR4/SR4 optikleri (IB kabloları) |
| GPU başına XDR 800G IB / 800G Ethernet | çift port 800G OSFP, 2 × DR4 veya SR8 |
| Ön uç / depolama | DPU üzerinde veya ikinci bir NIC’te ayrı 100/200G portlar |
Kablo kimliği ve uzunluğu fabric yöneticisi tarafından doğrulanır; modül ürün yazılımı sürümleri, kümenin nitelikli malzeme listesinin bir parçasıdır (Bir yapay zekâ kümesini kablolama, Bağlantı güvenilirliği ve izleme).
Kart üzerinde SONiC ve P4
SONiC-DASH veya P4 hatları çalıştıran DPU’lar, portlarını küçük bir anahtar gibi ele alır: port breakout’u, FEC ve hız, DPU’nun yapılandırma veritabanında ayarlanır ve alıcı-verici EEPROM’u, bir SONiC anahtarındaki gibi aynı show interfaces transceiver komutları altında görünür (NOS ekosistemi). Üçüncü taraf modüllere karşı davranış, platform eklentisininkidir — müsamahakâr.
CodingBox’ta
Bir DPU için tasarlanan bir modül, bir anahtar veya NIC için olduğu gibi nitelikten geçirilir: form faktörü ve uyumluluk (QSFP112/OSFP, CMIS’teki 400G/800G uygulamaları), kafese karşı güç sınıfı ve kümenin BOM’u için ürün yazılımı sürümü — kart takılmadan önce tümü tezgâhta okunabilir (Check transceiver, CMIS).