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Datacenter-Chip »BlueField-3«

Nvidia drängt ins Rechenzentrum

12. April 2021, 19:14 Uhr   |  Joachim Kroll

Nvidia drängt ins Rechenzentrum
© Nvidia

BlueField-3 bietet Nvidia auch fertig integriert in DGX-Komplettsysteme an, von der Workstation (Vordergrund) über den »Pod«, der aus drei Servern besteht, bis zum »Superpod« für Rechenzentren.

Mit „BlueField 3“ stellt Nvidia einen Chip vor, der nicht nur KI beschleunigt, sondern auch die der Infrastruktur im Rechenzentrum auf die Sprünge hilft.

Während die kleinen Jetson-Boards die Module sind, die KI-Aufgaben im Endgerät berechnen, ist BlueField das Gegenstück dazu und sorgt in Rechenzentren dafür, dass das Training künstlicher Neuronaler Netzwerke beschleunigt wird. Auf seiner Tech-Konferenz GTC 21 hat Nvidia nun BlueField-3 angekündgt, eine DPU (Data Processing Unit), die Beschleunigerfunktionen nicht nur für KI, sondern für Networking-Aufgaben, Speicher und Cybersecurity in Rechenzentren bietet.

Cloud-Rechenzentren sind vollständig virtualisiert. Auf einer Plattform mit massiver Rechenleistung, Netzwerkanbindung und Speicherplatz erhält jeder Nutzer sein Kontingent: sei es eine virtuelle Maschine, Netzwerkbandbreite, Software-Dienste oder Speicher zum Ablegen von Daten. Die Beschleuniger-Einheiten in der BlueField-DPU übernehmen dabei die Handhabung der Infrastruktur, also z.B. das Netzwerkmanagement, die Trennung der Domänen verschiedener Anwender, das Scannen des Datenverkehrs hinsichtlich Security, IPsec-Verschlüsselung u.v.m. Die eigentlichen Anwendungen werden weiterhin von „konventionellen“ Prozessoren übernommen, die ihre Arbeit nun aber entlastet von allen Verwaltungsaufgaben angehen können. BlueField-3 entkoppelt damit die Infrastuktur des Rechenzentrums von den Geschäftsanwendungen. Für letztere hat BlueField-3 16 Arm-A78-Prozessoren an Board. Dank der Beschleuniger soll die DPU laut Nvidia aber eine Leistung haben, die dem Äquivalent von ca. 300 Mittelklasse-Xeons entspricht.

Mieten für 9000 Dollar pro Monat

Wenig bekannt ist, dass Nvidia nicht nur Lieferant von Komponenten, bzw. Grafikkarten und Rechnerboards ist, sondern auch von Komplettsystemen. Im Fall der BlueField-Plattform bietet Nvidia die Hardware in verschiedenen Ausbaustufen an, von der DGX Station, die als Workstation für Teams dient über den DGX Server bis zum »DGX Superpod«, der eine schlüsselfertige Infrastruktur für Rechenzentren darstellt. Da die Investitionen für diese Hardware hoch sind, hat Nvidia auf der GTC auch ein Mietmodell eingeführt: »Schon für« 9000 Dollar pro Monat kann man eine DGX-Workstation mieten.

Nvidia DGX
© Nvidia

BlueField-3 bietet Nvidia auch fertig integriert in DGX-Komplettsysteme an, von der Workstation (Vordergrund) über den »Pod«, der aus drei Servern besteht, bis zum »Superpod« für Rechenzentren.

Jensen Huang, Gründer und CEO von Nvidia sagte: »Moderne Hyperscale Clouds erfordern eine grundlegend neue Architektur für Rechenzentren. Ein neuer Prozessortyp, der für die Verarbeitung von Rechenzentrumsinfrastruktur-Software ausgelegt ist, wird benötigt, um die enorme Rechenlast von Virtualisierung, Netzwerk, Storage, Sicherheit und anderen Cloud-nativen KI-Services zu entlasten und zu beschleunigen.«

Software-Unterstützung für „Rechenzentrum auf einem Chip“

Neben der Hardware hält Nvidia auch Software-Frameworks bereit, mit der der Hardware zum Arbeiten gebracht wird. Für BlueField bietet Nvidia ein Software-Entwicklungskit mit dem Namen DOCA an, das für »Data-Center-on-a-Chip« steht. »Was CUDA für GPUs ist, ist DOCA für DPUs« fasst der zuständige Produktmanager die Funktion von DOCA kurz und bündig zusammen. Es umfasst eine Laufzeitumgebung zum Erstellen, Kompilieren und Optimieren von Anwendungen für die BlueField DPU, Orchestrierungs-Tools zum Bereitstellen, Aktualisieren und Überwachen von Tausenden von DPUs im gesamten Rechenzentrum sowie Bibliotheken, APIs und eine wachsende Anzahl von Anwendungen, wie Deep Packet Inspection und Load Balancing.

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