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研究人员已经找到了一种将普通RDMA网络接口卡转化为处理器的方法
2022年09月11日    阅读量:     新闻来源:中国机器人网 vrovro.com  |  投稿

随着摩尔定律的终结,存储系统正在转向FPGA等硬件加速器,以减轻CPU的计算密集型任务。然而,提供这些加速器需要付出高昂的代价。

KTH皇家理工学院和其他三所大学的研究人员发现,有另一种方法可以在不进行此类投资的情况下卸载计算。事实证明,支持RDMA的商品网络接口卡(NIC)鈥攁 允许直接读取/写入服务器内存的功能鈥攁重新定位完成。这意味着它们足够强大,可以执行任意计算,而不仅仅是发送和接收数据包。换句话说,这些NIC可以有效地转换为更小的处理器,以减轻计算任务,减轻服务器CPU的负担。此外,这还可以降低能耗,因为NIC采用低功耗芯片。

根据今年春天在NSDI 2022上发表的论文,这种卸载可以在不对这些NIC进行任何硬件修改的情况下完成。为此,作者创建了一个名为RedN的框架,将RDMA操作(执行内存读/写)结合在一起,以表达更复杂的结构,如条件语句甚至循环。

“这项发现很酷的一点是,RDMA NIC是商品,因此它们更容易卸载,”该论文的主要作者、KTH研究员瓦利德·雷达(Waleed Reda)说。“因此,影响的可能性要高得多,因为今天的数据中心已经部署了数以百万计的此类设备。”

发展RDMA标准

瓦利德说:“RedN应该使研究人员更容易试验NIC卸载,并有助于加速这一领域的创新。”。“此外,取决于人们如何使用RedN,我相信我们的框架可以产生足够的吸引力,推动RDMA标准本身的变化,或许可以添加更先进的RDMA操作,提高卸载效率。”

本文评估了RedN的好处,表明它可以完全卸载一个名为Memcached的流行键值存储的GET操作鈥攔在轻负载和重负载设置下,减少CPU周期并将延迟分别提高2.6倍和35倍。

下一步是什么?

“这项工作为后续研究提供了许多机会。我们的论文主要集中在卸载常见的存储任务,如访问Memcached的远程哈希表。然而,还有许多其他潜在的应用程序可以作为目标,包括数据库事务、分布式机器学习等,”Waleed说。

“除此之外,我们还正在研究自动化RDMA代码生成,以使开发人员更容易使用RedN,”他补充道。“今后,我们可能会选择创建一个编译器,将类C语言转换为可执行的RDMA代码,以进一步缩短开发时间。”

RedN项目已作为开源项目提供,以促进使用该框架的进一步研究和实验。

标签:工程机械机器人机械应用技术中心配件与装备系统及软件
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