VMware Explore Os SmartNICs têm sido domínio de datacenters de hiperescala e nuvem, mas permanecem relativamente incomuns em ambientes corporativos devido em grande parte à falta de compatibilidade de software. Mas com o suporte oficial para as unidades de processamento de dados (DPUs) da AMD e da Nvidia agora incorporadas ao popular hypervisor da VMware, isso pode não acontecer por muito mais tempo.
Na conferência VMware Explore desta semana, A Nvidia e a AMD anunciaram suporte para executar a pilha de virtualização vSphere 8 em suas respectivas DPUs BlueField e Pensando. O anúncio representa o culminar de mais de dois anos de trabalho sob o Projeto Monterey da VMware, que solicitou a Nvidia, AMD-Pensando, Intel e outros para descarregar as funções de virtualização do vSphere em aceleradores dedicados.
Esses aceleradores, geralmente chamados de SmartNICs, DPUs ou unidades de processamento de infraestrutura (IPUs), normalmente combinam redes de alta velocidade e uma combinação de ASICs de função fixa ou FPGAs configuráveis com processadores de computação gerais. Nesse sentido, a DPU funciona essencialmente como um coprocessador para cargas de trabalho intensivas de E/S. O objetivo final é que esses aceleradores peguem o trabalho de um servidor host, lidando com essas tarefas – como filtragem de pacotes de rede – em alta velocidade e deixando os núcleos do processador do host para executar aplicativos.
Esses dispositivos foram implantados em datacenters de nuvem pública e hiperescala por anos. Eles isolam as cargas de trabalho do locatário de rede, segurança, armazenamento e outras operações de infraestrutura associadas à execução do datacenter, liberando ciclos de CPU do host no processo. O Projeto Monterey da VMware procurou trazer esses recursos para um público corporativo mais convencional.
Enquanto a VMware trabalhava para trazer sua pilha de software para SmartNICs, Nvidia e AMD estavam em uma onda de compras, abocanhando fornecedores de rede isso poderia dar a eles uma vantagem no que eles viam como um mercado emergente.
Em 2019, a Nvidia anunciou a aquisição da Mellanox, que estava no meio de trazer seu BlueField-2 de 200 Gbit/s SmartNIC ao mercado. Da mesma forma, nos últimos dois anos, a AMD pagou mais de US$ 50 bilhões para expandir seus recursos de processamento de dados com a aquisição da fornecedora de FPGA Xilinx e, posteriormente, da startup SmartNIC Pensando. A casa de chips detalhou seus planos para fundir FPGAs, ASICs e núcleos Arm para seu primeiro sistema em chip SmartNIC interno no evento Hot Chips na semana passada.
Abrindo caminho para a adoção do SmartNIC
O software necessário para fazer uso desses aceleradores, no entanto, permaneceu um tanto elusivo, com muitos em pilhas de software altamente proprietárias e específicas do fornecedor.
Ao estender o suporte ao vSphere para esses dispositivos, a VMware quer mudar isso, permitindo que sua base de clientes obtenha eficiências semelhantes à nuvem em seus datacenters usando sua pilha de virtualização preferida. Enquanto isso, para a Nvidia e a AMD, é uma oportunidade de capitalizar anos de pesquisa e desenvolvimento.
“Vimos uma evolução em que as empresas passaram de dispositivos realmente sob medida, com rede, segurança , armazenamento e gerenciamento para um datacenter definido por software”, disse Kevin Deierling, vice-presidente sênior de rede da Nvidia, durante uma coletiva de imprensa na semana passada. “Então, com VMware, agora com vSphere 8.0, nós realmente movemos esse processo – o gerenciamento de infraestrutura, armazenamento e rede definida por software – tudo isso agora está sendo executado no BlueField.”
É uma história semelhante para a placa de serviços distribuídos da Pensando, que a AMD afirma que pode melhorar a eficiência liberando ciclos de CPU do host e aumentar a segurança isolando os serviços de infraestrutura das cargas de trabalho dos locatários.
“VMware vSphere Distributed Services O Engine, habilitado pelas DPUs Pensando da AMD, é um passo fundamental para aproximar a indústria dos sistemas de hardware componíveis”, disse Forrest Norrod, vice-presidente sênior do Datacenter Solutions Group da AMD. SmartNICs AMD para combinar ASICs, FPGAs, núcleos Arm
Ambos os fornecedores apresentam custos operacionais mais baixos como um dos benefícios mais claros da implantação de sistemas equipados com DPU. Deierling, da Nvidia, alega uma economia total no custo de propriedade de US$ 8.200 por servidor ao longo de sua vida útil. “Para uma empresa com 1.000 servidores de nós, essa melhoria gera uma economia de US$ 1,8 milhão em três anos”, afirmou.
O anúncio desta semana do suporte vSphere também aborda um dos maiores desafios para os clientes procurando implantar SmartNICs em seus datacenters: suporte empresarial. Embora os SmartNICs estejam disponíveis no mercado aberto, eles não foram necessariamente validados para uso em sistemas OEM.
No VMWare Explore esta semana, a AMD disse que começaria a oferecer seus -Capazes Pensando DPUs através de OEMs de servidores líderes como Dell, HPE e Lenovo nas próximas semanas. Da mesma forma, a Nvidia começará a enviar suas DPUs BlueField-2 de 200 Gbit/s em sistemas Dell PowerEdge a partir de novembro. Os usuários também podem testar o BlueField-2 como parte do serviço Cloud LaunchPad da Nvidia.
Mais por vir
Embora a Nvidia e a AMD possam estar entre as primeiras a oferecer suporte à pilha de software vSphere da VMware, elas não serão as últimas, se as tendências atuais continuarem.
A Intel desenvolveu uma série de SmartNICs baseados em FPGA e ASIC – ou IPUs, como prefere chamá-los – e também esteve fortemente envolvida no Projeto Monterey desde o início. Os próximos aceleradores Mount Evans e Oak Springs Canyon da gigante dos chips estão programados para começar a ser entregues “ainda este ano”, nos disseram. mercado de DPU com seus Octeon 10 DPUs, anunciados no ano passado. Os cartões apresentam um switch terabit integrado para descarregamento de rede de alta velocidade.
À medida que esses aceleradores se tornam mais acessíveis, o software também fica. A Palo Alto Networks, por exemplo, demonstrou suas funções de firewall virtualizadas, incluindo detecção de intrusão e proteção em execução em uma DPU BlueField-2 no verão passado.
E, em junho, a Linux Foundation, apoiada por uma série de fornecedores de DPU, OEM e software como Nvidia, Intel, Marvell, F5, Keysight, Dell Tech e Red Hat, lançaram o projeto Open Programmable Infrastructure para acelerar o desenvolvimento de aplicativos habilitados para smartNIC.
A questão que o projeto OPI pretende resolver é “como generalizar e como liberar essa tecnologia para que seja consumível por todos”, disse Yan Fisher, evangelista global da Red Hat para tecnologias emergentes O Registro no momento. Agora certamente há jogadores suficientes para descobrir.
