關於400 Gb/s網路設備的發展,Mellanox與後續併購的Nvidia布局已久。就乙太網路而言,在2017年7月,Mellanox發表支援200 Gb/s與400 Gb/s乙太網路的ASIC晶片Spectrum-2;2019年5月正式推出基於Spectrum-2的交換器設備,機型是SN3000系列;2020年3月,Mellanox接續發表基於新一代晶片Spectrum-3而成的交換器設備,機型是SN4000系列。

而在InfiniBand網路的部分,甫於4月底完成併購Mellanox程序的Nvidia,於2020年11月舉行的SC美國超級電腦大會期間,發表400Gb/s NDR InfiniBand解決方案,當時僅提及他們會推出4種類型的產品:網路介面卡、資料處理器、交換器、連接纜線。

到了2021年4月Nvidia自家的GTC春季大會期間,他們宣布將推出400Gb/s NDR InfiniBand與乙太網路的資料處理器,也就是BlueField-3;在6月召開的ISC年度國際超級電腦大會期間,Nvidia推出400Gb/s NDR InfiniBand交換器Quantum-2。

而在網路介面卡的部分,他們在ISC 2021大會舉辦的線上分場演講中,揭露網路卡產品名稱會是ConnectX-7(這名稱其實在GTC春季大會的分場演講已經出現,當時他們稱為ConnectX-7 HCA);

7月底,Nvidia的OEM合作廠商PNY宣布推出網路解決方案的消息,也提到他們將支援SmartNIC網路卡產品線,包含:ConnectX-7 NDR 400Gb/s InfiniBand,以及ConnectX-7 25/50/100/200/400G SmartNIC。

Nvidia正式在新聞稿提到ConnectX-7,則是在2021年11月舉行的GTC秋季大會,宣布Quantum-2交換器將透過多家伺服器與儲存設備廠商販售之餘,順便帶到400Gb/s NDR InfiniBand解決方案之一的ConnectX-7,介紹其採用的技術規格,並預告將於2022年1月開始提供樣品。

就產品設計方式而言,ConnectX-7導入7奈米製程,裡面使用80億個電晶體,就資料傳輸率而言,若以該公司200 Gb/s網路卡產品ConnectX-6為基準,ConnectX-7可達到兩倍,而且同樣支援RDMA、GPUDirect Storage、GPUDirect RDMA等技術應用。

關於其他產品的搭配方式上,如同BlueField-2 DPU整合ConnectX-6 Dx網路介面,今年將推出的BlueField-3 DPU也將整合ConnectX-7,因此,也能以此獲得400 Gb/s網路連線的能力。

由於BlueField-3與ConnectX-7關係相當密切,而Nvidia在2021年4月已先透露BlueField-3部分規格,因此,依據這些資訊,我們可以想見ConnectX-7正式推出之後的規格。

例如,除了同樣提供400 Gb/s的網路連線能力,在I/O介面的部分,BlueField-3採用PCIe 5.0,ConnectX-7應該也是比照辦理。

果然,我們現在對照Nvidia正式公布的ConnectX-7技術規格來看,的確如此。目前用於乙太網路的ConnectX-7 SmartNIC / ConnectX-7 400G Ethernet,可支援x16或x32的主機介面,用於InfiniBand的ConnectX-7 NDR 400 Gb/s InfiniBand HCA,可支援PCIe 5.0 x16的主機介面(最大可支援32個通道)。

而在外觀的部分,ConnectX-7 SmartNIC提供PCIe介面卡(全高全長、半高與半長)、OCP 3.0(短板),ConnectX-7 NDR InfiniBand額外支援Socket Direct,以及OCP 3.0寬型短板(TSFF)。

就網路介面配置而言,兩種網路介面均內建或支援PCIe交換器,ConnectX-7 SmartNIC內建1或2或4個連接埠(單埠與雙埠最高均可支援400 GbE,4埠支援200 GbE);ConnectX-7 NDR InfiniBand也內建1或2或4個連接埠(單埠與雙埠最高均可支援NDR 400 Gb/s InfiniBand,4埠支援HDR 200 Gb/s InfiniBand)。

在卸載功能的部分,兩種網路介面各有所長。

基本上,ConnectX-7 SmartNIC可針對TLS、IPsec、MACsec這三大網路傳輸防護協定,提供線上進行加解密處理的硬體加速,也能加速VirtIO、層疊網路(VXLAN、GENEVE、 NVGRE),以及虛擬網路功能(VNF),並在時間計算與同步的處理上,提供更多支援。

而ConnectX-7 NDR InfiniBand支援網內運算(In-Network Computing),儲存卸載處理上,除了可支援NVMe-of,還可涵蓋區塊層級加密、資料完整性特徵保護T10 DIF signature,而且在高效能運算的軟體程式庫,也可運用Nvidia發展的HPC-X,以及UCX、UCC、NCCL、OpenMPI、 MVAPICH、MPICH、OpenSHMEM、PGAS,以及多種商業軟體套件。

產品資訊

Nvidia ConnectX-7
●原廠:Nvidia
●建議售價:廠商未提供
●網路標準與網路埠類型:
乙太網路系列提供10/25/40/50/100/200/400GbE
InfiniBand系列提供SFP56、QSFP56、QSFP56-DD、QSFP112、SFP112
●最大頻寬:400 Gb/s
●網路埠數量:1、2、4個
●外形:
乙太網路系列提供全高半長、半高半長、OCP 3.0 SFF
InfiniBand系列提供全高半長、半高半長、Socket Direct、OCP 3.0 SFF、OCP 3.0 TSFF

【註:規格與價格由廠商提供,因時有異動,正確資訊請洽廠商】


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