アプリケーション アクセラレータ ソフトウェア

データ アクセラレーションこそ、NVIDIA が得意とするところです。適切なツールがあれば、アプリケーションでサーバー リソースを効果的に利用して、極めて低いレイテンシと比類なきスループット パフォーマンスを実現できます。アプリケーションに適したツールを選択することは、サーバーを最大限活用する上で最も重要なステップです。

アプリケーション

DPDK

DPDK はユーザー スペースでパケットを高速処理するための一連のライブラリと最適化された NIC ドライバーです。DPDK では、高速ネットワーク アプリケーションのためのフレームワークと共通 API を利用できます。NVIDIA は DPDK オープン ソース コミュニティに属しており、高性能 Mellanox ドライバーの開発だけでなく、DPDK の機能とユース ケースの改善および拡張にも貢献しています。

HPC-X ScalableHPC

科学研究とエンジニアリング シミュレーションのニーズを満たすべく、スーパーコンピューターはたゆまない急速な発展をしています。NVIDIA Mellanox HPC-X ScalableHPC ツールキットは、ハイ パフォーマンス コンピューティング環境用の MPI と SHMEM/PGAS の包括的ソフトウェア スイートです。HPC-X で機能拡張を行うことで、ネットワークにおけるメッセージ通信のスケーラビリティとパフォーマンスを大幅に向上させることができます。

NVIDIA Mellanox Rivermax

メディアとエンターテイメント (M&E) のライブ ビデオ配信産業がシリアル デジタル インターフェイス (SDI) から IP ベースのインフラストラクチャに移行する中、配信者は制作のスケーラビリティや柔軟性といった利点を得ています。IP ベースのソリューションは、4K UHD ビデオ形式と 8K UHD ビデオ形式の高帯域幅要件にも対応しています。

Messaging Accelerator

NVIDIA Mellanox Messaging Accelerator (VMA) は、さまざまな業界でメッセージベースのアプリケーションとストリーミング アプリケーションのパフォーマンスを高めます。その対象としては、金融サービス市場の高頻度取引 (HFT) プラットフォームや Web2.0 クラスターなどがあります。メディアとエンターテイメントの配信およびストリーミング (SMPTE 2110-21 をサポート) については、NVIDIA Mellanox Rivermax を参照してください。

Unified Communication X

UCX フレームワークは、データ中心のハイパフォーマンス アプリケーションのためにプロダクション グレードのオープンソース通信フレームワークを構築している、産業界、研究所、学術界のコラボレーションです。UCX では、通信パスのオーバーヘッドを下げるためにパフォーマンスを重視しており、ほぼネイティブレベルのパフォーマンスを実現しながら、クロス プラットフォーム統合 API でさまざまなネットワーク ホスト カード アダプター (HCA )とプロセッサ テクノロジ (x86、ARM、PowerPC) をサポート可能です。UCX は HPC-X® ScalableHPC ソフトウェア ツールキットに含まれます。

SparkRDMA

Apache Spark は、大規模なデータ処理のための高速汎用オープンソース エンジンです。Spark では、暗黙的なデータ並列処理と耐障害性でクラスター全体をプログラミングするためのインターフェイスを利用できます。

主な特徴

  • パフォーマンス特性を向上するためのデータ アクセラレーション
  • パケット処理を高速化するためのネットワーク最適化
  • 高速ネットワークのための一般的な API フレームワーク
  • カーネル内の割り込み駆動処理を削除

メリット

  • ネットワークを通過するデータ量を減少
  • より高いサーバー利用率を実現
  • 科学研究やエンジニアリング シミュレーションの時間を短縮
  • メッセージ パッシング機能の拡張性とパフォーマンスの向上

仕様

  アプリケーション プロファイル イーサネット / InfiniBand 必要なハードウェア サーバー テクノロジ
DPDK (データ プレーン開発キット) パケットを高速処理するための API を公開

高スループット (パケット サイズが小さい場合でも。たとえば、単一の ConnectX-5 100GbE ポートで 148 Mpps @ 64 バイト)

NIC でハードウェア オフロードを活用
イーサネット ConnectX-3 Pro
ConnectX-4 / Lx
ConnectX-5 / Ex
x86,
Arm,
PPC
HPC-X - High Performance Computing X HPC アプリケーションのためのソフトウェア パッケージであり、MPI、SHMEM、UPC を利用可能に

NVIDIA Mellanox のアダプター、スイッチ、NVIDIA Mellanox SHARP テクノロジを活用し、ネットワークのメッセージ通信のスケーラビリティとパフォーマンスを大幅に改善
イーサネット / InfiniBand ConnectX-3 Pro
ConnectX-4 / Lx
ConnectX-5 / Ex
x86,
Arm,
PPC,
GPU-Direct*
Rivermax (ビデオ ストリーミング) メディア ストリーミング アプリケーション用のソフトウェア ライブラリ API

HD から Ultra HD へのフローに COTS (Common Off-The-Shelf/市販品) サーバーを使用

SMPTE 2110-21 パケット ペーシングに準拠可能

単一の CPU コアで 82 Gbps に到達
イーサネット ConnectX-5 / Ex x86
VMA - Messaging Accelerator 標準の UDP ソケットと TCP ソケットを公開、アプリケーション コードの変更は不要

標準ソケット API 経由の極めてレイテンシが低くスループットが高いアプリケーション向け
イーサネット / InfiniBand ConnectX-3 Pro
ConnectX-4 / Lx
ConnectX-5 / Ex
x86
UCX - Unified Communication X RDMA 経由のポイントツーポイント メッセージング用の簡素化された API

NVIDIA Mellanox NIC でサポートされている大量のトランスポートとオフロードを活用
イーサネット / InfiniBand ConnectX-3 Pro
ConnectX-4 / Lx
ConnectX-5 / Ex
x86,
Arm,
PPC,
GPU-Direct
Apache Spark SparkRDMA プラグイン Apache Spark を現在使用しているあらゆるアプリケーションを加速可能 イーサネット / InfiniBand ConnectX-3 Pro
ConnectX-4 / Lx
ConnectX-5 / Ex
x86,
Arm,
PPC
* 注記: ロードマップ

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