BittWare IA-220-U2 | Compute-Storage-Prozessor (CSP) | U.2 | Computational Storage Services (CSS)

Was ist „Computational-Storage“?

Die Storage Networking Industry Association (SNIA) definiert Computational-Storage als „Architekturen, die Computational Storage Services in Verbindung mit Storage-Offloading der Host-Verarbeitung und/oder Reduzierung der Datenbewegung bereitstellen“, mit zwei grundlegenden Konstrukten, Computational Storage Devices (CSx) und Computational Storage Services (CSS).

Für eine typische IA-220-U2-Einsatz werden die Beschleunigungsaufgaben CSS (Computational Storage Services) genannt. Beispielsweise kann der Agilex FPGA des IA-220-U2 die Komprimierung viel schneller durchführen als eine CPU – und übertrifft sogar die Übertragungsrate des Speichersystems für eine transparente Komprimierung.

Was ist ein Computational Storage Processor (CSP)?

CSPs (wie der IA-220-U2) arbeiten mit FLASH zusammen und bieten beschleunigte Rechenspeicherdienste (CSS) durch Rechenleistung wie Komprimierung oder Verschlüsselung. Auf diese Weise können Benutzer Speicher mit Standard-SSDs aufbauen, anstatt an den FLASH-Speicher eines einzelnen Anbieters gebunden zu sein.

Welche Features machen den BittWare IA-220-U2 zu einem leistungsstarken CSP?

Der IA-220-U2 ist mit der neuesten PCIe Gen4-Schnittstelle ausgestattet und kann bis zu doppelt so viel Bandbreite wie Gen3-Geräte übertragen.

Intel Agilex FPGA mit 1,4 Mio. Logikelementen.

Wahl zwischen User-Space- oder Kernel-Space-Implementierung für minimale Softwareänderungen

NVMe-Front-End. Der PCIe-Endpunkt, der NVMe-Controller und die DMA-Engine sind alle in Hardware implementiert und unterstützen PCIe Gen4 x4 für die Standard-U.2-Schnittstelle des IA-220-U2.

CSS-Funktionen. Komponenten sind hardwarebeschleunigte Computational Storage Services (CSS) wie Komprimierung oder Verschlüsselung.

FPGA-Hardwarekomponenten: NoLoad bietet FPGA-IP- und Host-Komponenten.

NoLoad™ von Eideticom. Das optionale NoLoad bietet eine einsatzbereite Lösung von Eideticom. NoLoad ist eine Lösung der Enterprise-Klasse, die den IA-220-U2 in einen leistungsstarken CSP verwandelt, der einfach bereitzustellen ist

Host-Softwarekomponenten

Als Komplettlösung bietet NoLoad Host-Software mit einer Auswahl an Implementierungen:

• Libnoload. Durch Ändern der Anwendung, um die Bibliothek libnoload zu verwenden, kann das Betriebssystem unberührt bleiben.
• NoLoad-FS. Eine andere Option verwendet das NoLoad FS (Dateisystem) als Shim über den traditionellen Dateisystemen. Der Vorteil hierbei ist, dass Benutzeranwendungen keine Änderungen benötigen, um die beschleunigte Speicherung zu nutzen.

Board-Spezifikationen

• FPGA: Intel Agilex AGF014
• Core-Geschwindigkeitsklasse -3: E/A-Geschwindigkeitsklasse -3
• On-Board-DDR4-SDRAM
• Zwei Bänke DDR4 SDRAM x 72 Bit, bis zu 8 GB pro Bank
• Übertragungsrate: 2400 MT/s
• Host-Schnittstelle: PCIe Gen4 x4
• U.2-Anschluss: Entspricht SFF-8639
• Integrierter NVMe-MI-kompatibler SMBus-Controller (Spec. 1.0a)
• Field Flash-Update über Software oder SMBus
• SMBus FPGA Flash Control: Anti-Bricking, Fallback und Multiboot
• SMBus-Zugriff auf einzigartige Boarddaten und Temperatursensor
• JTAG-Anschluss für den Zugriff auf die FPGA-, Flash- und Debug-Tools
• GPIO-Anschluss
• Überwachung und Berichterstellung der Stromversorgung
• Spannungsüberwachung
• Temperaturüberwachung
• Fehlerzustandsmeldung an FPGA
• Kühlung: U.2-Laufwerksgehäuse optimiert für Kühlung mit passivem Kühlkörper
• Elektrik: Hot-Swapping-tolerant
• On-Card-Strom aus U.2-Netzteilen
• Typischer FPGA-Stromverbrauch ~20W
• Karte für eine Leistungsaufnahme von bis zu 25 W
• Betriebstemperatur: 5 °C bis 35 °C
• Kühlung: Umluft
• Qualität
• Hergestellt nach IPC-A-610 Klasse 2
• RoHS-konform
• Formfaktor: U.2-konformer 2,5-Zoll-Laufwerksformfaktor, Höhe: 15 mm
• BittWare SDK mit PCIe-Treiber, Bibliotheken und Dienstprogrammen zur Boardüberwachung
• Intel High-Level Synthesis (C/C++) & Quartus Prime Pro (HDL, Verilog, VHDL usw.) Spezifikationsstandard. Es ist für den Betrieb in Glacier Point vorgesehen

Produktdaten

• Spezifikationen: BittWare IA-220-U2. U.2 FPGA-Beschleuniger. Agilex im U.2-Formfaktor mit PCIe Gen4