アプリケーションのパフォーマンスを最大化するには、処理、通信、およびソフトウェアの効果的な組み合わせが必要です。 PCIe ファブリックは、3つの要素をすべて組み合わせることができます。 PCIe ファブリックは、プロセッサ、I/Oデバイス、FPGA、および GPU をインテリジェントなファブリックとして接続することができます。 このファブリックは、ケーブルまたはバックプレーンを介してデバイスを接続します。 PCIe ファブリックの主な目標は、システム通信のボトルネックを排除し、アプリケーションがその可能性に到達できるようにすることです。 これを実現するために、PCIe ファブリックは、可能な限り低いレイテンシを実現し、高いデータレートと組み合わせることができます。

 

Dolphin社の PCIe ファブリックソリューションは、標準的なコンピュータネットワークハードウェアとeXpressWare ™ PCIe ソフトウェアで構成されています。 Dolphin社の標準的なフォームファクターボードおよびスイッチは、市場投入までの時間を短縮し、データセンタおよび組込みシステム用の PCIe ファブリックソリューションを迅速に開発および導入することが可能です。 eXpressWare ™ソフトウェアは、より良い応答時間とデータのアクセシビリティの両方で、既存のアプリケーションの再利用と新しいエキサイティングなアプリケーションの開発を可能にします。 eXpressWare ™ SuperSockets ™および IPoPCIe ソフトウェアコンポーネントは、アプリケーションの変更を必要としないため、アプリケーションの迅速な導入を保証します。 アプリケーションのチューニングは、最高のパフォーマンスを提供するDolphin社の低レベル SISCI 共有メモリ API で利用可能です。

 

Performance

PCI Express ソリューションは、レイテンシとスループットの他の相互接続に比べて優れたパフォーマンスを提供します。標準の 10 Gb/秒イーサネットと比較すると、PCI Express の待ち時間は測定された待ち時間の1/10 です。この低レイテンシは、特別なチューニングや複雑な最適化スキームなしで実現されます。現在のソリューションは、540nsでメモリからメモリへのアクセスを開始するレイテンシを提供します。

 

　

 

さらに、Dolphin社は PCI Express の高スループットを利用しています。現在の Gen 3 x16 実装では、11 GB/秒を超えるデータレートを実現しています。 Dolphin社の eXpressWare ™ソフトウェアインフラストラクチャは、お客様が簡単に次世代の PCI Express に倍増帯域幅をアップグレードすることができます。ソフトウェアの変更は必要ありません。 これらの製品は依然として PCI Express の低レイテンシ特性を維持しています。

 

　

 

　

Key Application

 

eXpress Ware™ Software

eXpressWare ™ソフトウェアを使用すると、開発者はアプリケーションを PCIe ファブリックに簡単に移行できます。 eXpressWare の™完全なソフトウェアインフラストラクチャは、ネットワークアプリケーションがケーブルとバックプレーン上の標準 PCIe を使用して通信することができます。 標準の TCP/IP ネットワーキング IPoPCIe ドライバ、低レベルのダイレクトリモートメモリアクセス API、SISCI 共有メモリ API、ソケット API-SuperSockets ™など、いくつかのインターフェイスと API がサポートされています。 各 API には利点があり、アプリケーション要件に基づいて選択できます。

 

SISCI Low Level API

Dolphin社のソフトウェアインフラストラクチャShared-Memory Cluster Interconnect (SISCI) API により、PCI Express ファブリックアプリケーションの開発が迅速かつ容易になります。 SISCI API は、共有メモリ環境のための優れた API です。 PCI Express マルチプロセッシングアーキテクチャでは、SISCI API により、PCIe ベースのアプリケーションで CPU、I/O、メモリなどの分散リソースを使用できます。 そしてアプリケーションは、システムの待ち時間を短縮し、データスループットを向上させることができます。

 

　

 

　

 

　

 

Reflective Memory/Multicast

Dolphin社のリフレクティブメモリまたはマルチキャストソリューションは、従来のリフレクティブメモリを置き換えます。 長年にわたって市場に出てきた従来の反射型メモリソリューションは、低速リングベースのトポロジーを実装しています。 Dolphin社のリフレクティブメモリソリューションは、低レイテンシと高いスループットを提供する近代的な高速スイッチングアーキテクチャを使用しています。

 

　

 

Smart I/O Technology

PCIe ピアツーピア通信 (P2P) は PCIExpress 仕様の一部であり、通常の PCIe デバイスは、メインメモリを一時ストレージとして使用せずに直接データ転送を行ったり、CPUを介さずデータ移動することができます。 これにより、通信待ち時間が大幅に短縮されます。 PCIe ファブリックは、リモートシステムが P2P 通信を確立できるようにすることで、この機能を拡張します。 インテルPhi、GPU、FPGA、特殊なデータフレームグラバは、リモート P2P 通信を利用して、待ち時間と通信オーバーヘッドを削減することができます。

 

　

 

PCIe デバイスレンディングは、PCIe ファブリック内で PCIe I/O デバイス (NVMes、FPGA、GPU など) にアクセスできるようにするための柔軟な方法を提供します。PCIe の速度でソフトウェアのオーバーヘッドがなくても、PCIe ファブリック上でデバイスを借りることができます。 デバイスの貸出は、システムを再構成し、リソースを再度割り当て直す簡単な方法です。GPU、NVMe ドライブ、または FPGA は、ファブリック内のどのシステムからでも論理的に追加できます。その結果、使用法を最大限に活用するデバイスのプールを作成するための柔軟な方法です。 このソリューションでは標準の PCIe を使用しているため、通信パスにソフトウェアのオーバーヘッドは追加されません。標準の PCIe トランザクションは、システム間で使用されます。Dolphin社 eXpressWare ソフトウェアは、接続を管理し、PCIe 非透過ブリッジ (NTB) マッピングを設定します。

 

　

 

PCIExpress は、ローカルイーサネットネットワークを高速の低レイテンシネットワークに置き換えることができます。 SuperSocketsは、バークレーソケット API のユニークな実装です。SuperSocketsを使用すると、ネットワークアプリケーションは PCIe トランスポートを透過的に活用してパフォーマンスの向上を実現します。 Dolphin社 PCIe ハードウェアと SuperSocketsソフトウェアは、超低レイテンシ、高帯域幅、低オーバーヘッド、高可用性プラットフォームを備えた最も要求の厳しいソケットベースのアプリケーションをサポートします。新規および既存の Linux および Windows アプリケーションは、変更をすることなくDolphin社の高性能プラットフォームで使用することができます。

 

　

 

　

 

　

 

Dolphin社のパフォーマンス最適化された PCIe (IPoPCIe) 用の TCP IP ドライバは、プラグアンドプレイと共に高スループットを必要とする非ソケットアプリケーションを対象としています。 この高速で透過的なネットワークドライバは、ネットワークのスループットを飛躍的に向上させます。 ソフトウェアはシステム負荷 (例えばシステム割り込み) を削減するために非常に最適化されており、PIO と RDMA の両方の操作を使用して、あらゆるメッセージサイズの最も効率的な転送を実装します。 IPoPCIe は 40 GbE のような標準ネットワークテクノロジよりもはるかに高い帯域幅と低レイテンシを提供します。