400GbE-адаптер с PCIe 5.0 и CXL от CESNET и Reflex CES

CESNET, альянс чешских университетов и национальной академии наук, поставил перед собой задачу разработать высокоскоростные адаптеры для использования в современных СХД и HPC-системах. Совместно с французской компанией Reflex CES, специализирующейся на разработке FPGA-решений, они представили первый европейский SmartNIC XpressSX AGI-FH400G класса 400GbE. И это первое аппаратное решение в рамках проекта Liberouter, цель которого — создание высокоскоростных сетевых платформ на базе ПЛИС.

Новый адаптер интересен тем, что он является одной из пока немногих карт расширения, поддерживающих PCIe 5.0 и CXL. В его основе лежит мощная ПЛИС Intel серии Agilex I-Series c 2,7 млн логических элементов, 8,5 тыс блоков DSP и 260 Мбит быстрой памяти на кристалле. Дополнительно она имеет собственный четырёхъядерный процессор Arm Cortex-A53.

В качестве основного интерфейса используется стандартный разъём PCIe 5.0 x16, но на плате установлено ещё две пары HSI-коннекторов для подключений PCIe 5.0 и CXL. Подсистема памяти представлена тремя независимыми банками: 4 Гбайт DDR4-2666 на борту (общей для и FPGA) + два слота SO-DIMM для 32-Гбайт модулей.

Как уже было сказано, целью проекта было создание современного сетевого ускорителя, способного с минимальными задержками обрабатывать данные на скорости 400 Гбит/с, и разработчикам удалось создать базовый набор ядер для ПЛИС с поддержкой DMA.

В комплект поставки входят все необходимые средства разработки, включая набор IP-блоков, скрипты для синтеза конечного дизайна ускорителя, драйверы и программный стек для Linux с поддержкой DPDK, а также пользовательские библиотеки и инструментарий для настройки компонентов. Программно архитектура новинки полностью модульная и масштабируемая, что позволит создавать на её основе гибкие и высокопроизводительные сетевые решения класса 400GbE, и не только их.