SmartNIC और DPU: प्रोग्रामेबल एडैप्टर पर ऑप्टिक्स
एक डेटा प्रोसेसिंग यूनिट (DPU) या SmartNIC एक ऐसा NIC है जिसके अपने प्रोसेसर, मेमोरी और ऑपरेटिंग सिस्टम होते हैं, और जो सर्वर की PCIe बस और नेटवर्क के बीच बैठता है। ऑप्टिक्स के लिए केज पर कुछ नहीं बदलता — वही QSFP56/QSFP112/OSFP मॉड्यूल और केबल — लेकिन जो एंटिटी मॉड्यूल पढ़ती है, पॉलिसी लागू करती है और स्पीड व FEC कॉन्फ़िगर करती है, वह अब कार्ड पर मौजूद एक छोटा कंप्यूटर है, जो अक्सर Linux या SONiC जैसा स्टैक चलाता है। यह पेज मौजूदा DPU परिवार और उनके पोर्ट लिस्ट करता है, बताता है कि मॉड्यूल मैनेजमेंट कहाँ रहता है, और ऑप्टिक्स-स्पेसिफ़िक नतीजों को कवर करता है: पावर, कूलिंग, ट्विन-पोर्ट केज और AI बैक-एंड फ़ैब्रिक।
परिवार और पोर्ट
| परिवार | जनरेशन | पोर्ट | केज | होस्ट PCIe | कोर |
|---|---|---|---|---|---|
| Nvidia BlueField-2 | 2020 | 2 × 25/100G या 1 × 200G | SFP56 / QSFP56 | Gen 4 x16 | 8 × Arm A72 |
| Nvidia BlueField-3 | 2023 | 2 × 200G या 1 × 400G; SuperNIC वेरिएंट 400G | QSFP112 / OSFP | Gen 5 x16 | 16 × Arm A78 |
| Nvidia ConnectX-8 SuperNIC | 2024–25 | 1 × 800G या 2 × 400G | OSFP (ट्विन-पोर्ट) / QSFP112 | Gen 6 x16 | (NIC + सीमित प्रोग्रामेबिलिटी) |
| AMD Pensando Elba / Giglio / Salina (400) | 2021–25 | 2 × 100/200G; 2 × 400G | QSFP56 / QSFP112 | Gen 4/5 x16 | 16 × Arm A72/N1 + P4 पाइपलाइन |
| Intel IPU E2000 (Mount Evans) | 2022 | 2 × 100G (कुल 200G) | QSFP28/56 | Gen 4 x16 | 16 × Arm N1 + P4 |
| Marvell Octeon 10 DPU | 2022 | 400G तक एग्रीगेट | QSFP-DD | Gen 5 | Arm N2 |
| Microsoft/Fungible, Napatech, Xilinx Alveo SN1000 | अलग-अलग | 2 × 100G | QSFP28 | — | FPGA / MIPS |
पोर्ट केज और स्पीड वही नियम फ़ॉलो करते हैं जो सादे NIC पर लागू होते हैं (NIC पोर्ट और PCIe)।
मॉड्यूल मैनेजमेंट कहाँ रहता है
| मोड | मॉड्यूल कौन पढ़ता है | टूल |
|---|---|---|
| एम्बेडेड / DPU मोड (पोर्ट Arm साइड के पास होते हैं) | DPU का अपना OS (Ubuntu/DOCA, SONiC-DASH, वेंडर Linux) अपने ड्राइवर के ज़रिए | Arm साइड पर ethtool -m, mlxlink; होस्ट को सिर्फ़ वर्चुअल फ़ंक्शन दिखते हैं |
| सेपरेटेड होस्ट / NIC मोड | होस्ट ड्राइवर, जैसे ConnectX पर | होस्ट ethtool, mlxlink (NIC टूल) |
| रिस्ट्रिक्टेड मोड | DPU कंट्रोल करता है, होस्ट लिंक सेटिंग नहीं बदल सकता | पॉलिसी DPU पर एनफ़ोर्स होती है |
नतीजे: फ़र्मवेयर और लिंक सेटिंग (स्पीड, FEC, ब्रेकआउट) DPU पर कॉन्फ़िगर होती हैं (mlxconfig, DOCA टूल, Pensando penctl) और होस्ट रीबूट के बाद भी बनी रहती हैं; DPU द्वारा रिजेक्ट या डाउनग्रेड किया गया मॉड्यूल होस्ट एडमिनिस्ट्रेटर को तब तक नहीं दिखता जब तक DPU के लॉग न पढ़े जाएँ। मॉड्यूल पॉलिसी ख़ुद Nvidia और AMD पर परमिसिव है (कोई भी EEPROM पार्स करती है), जैसे इनके NIC पर होती है (NIC पर ऑप्टिक्स कम्पैटिबिलिटी)।
पावर और कूलिंग
| आइटम | DPU की हक़ीक़त |
|---|---|
| कार्ड पावर | 75–150 W (BlueField-3 ~150 W, aux कनेक्टर के साथ) — कार्ड ख़ुद उस पर लगे किसी भी मॉड्यूल से ज़्यादा गर्म होता है |
| केज बजट | QSFP112/OSFP केज 15–20 W मॉड्यूल के हिसाब से साइज़ किए गए; कार्ड का स्पेक जाँचें |
| एयरफ़्लो | GPU सर्वर में फ़ुल-हाइट कार्ड GPU के साथ एक हॉट आइल शेयर करते हैं; मॉड्यूल का DDM तापमान 60–70 °C सामान्य है, 75+ पर अलार्म (टेम्परेचर ग्रेड) |
| ट्विन-पोर्ट OSFP | एक OSFP केज 2 × 400G ले जाता है; मॉड्यूल (या ट्विन-पोर्ट DAC/AOC) अपने ख़ुद के हीट सिंक वाली एक अकेली 800G-क्लास डिवाइस है (OSFP) |
| ऑप्टिक्स की चॉइस | जहाँ ToR 2 m के अंदर हो वहाँ DAC, वरना AOC या 400G/800G DR/FR; LPO वेरिएंट छोटे लिंक पर मॉड्यूल पावर घटा देते हैं (पावर और खपत) |
AI बैक-एंड फ़ैब्रिक
GPU क्लस्टर में हर GPU का एक DPU या SuperNIC रेल-ऑप्टिमाइज़्ड बैक-एंड फ़ैब्रिक, InfiniBand या RoCE ईथरनेट से जुड़ता है (GPU फ़ैब्रिक):
| लिंक | आम ऑप्टिक्स |
|---|---|
| प्रति GPU NDR 400G IB | ट्विन-पोर्ट OSFP 2 × 400G; रेल लीफ़ तक DAC/ACC ≤ 3 m, AOC 3–50 m, इससे आगे DR4/SR4 ऑप्टिक्स (IB केबल) |
| प्रति GPU XDR 800G IB / 800G ईथरनेट | OSFP 800G ट्विन-पोर्ट, 2 × DR4 या SR8 |
| फ़्रंट-एंड / स्टोरेज | DPU पर अलग 100/200G पोर्ट या एक दूसरा NIC |
केबल की पहचान और लंबाई फ़ैब्रिक मैनेजर से वैलिडेट होती है; मॉड्यूल के फ़र्मवेयर वर्शन क्लस्टर के क्वालीफ़ाइड बिल ऑफ़ मटीरियल का हिस्सा होते हैं (AI क्लस्टर की केबलिंग, लिंक रिलायबिलिटी और मॉनिटरिंग)।
कार्ड पर SONiC और P4
SONiC-DASH या P4 पाइपलाइन चलाने वाले DPU अपने पोर्ट को छोटे स्विच की तरह ट्रीट करते हैं: पोर्ट ब्रेकआउट, FEC और स्पीड DPU के कॉन्फ़िगरेशन डेटाबेस में सेट होते हैं, और ट्रांसीवर EEPROM उसी show interfaces transceiver कमांड के तहत दिखता है जैसे किसी SONiC स्विच पर (NOS लैंडस्केप)। थर्ड-पार्टी मॉड्यूल के प्रति बर्ताव प्लेटफ़ॉर्म प्लगइन जैसा होता है — परमिसिव।
CodingBox में
किसी DPU के लिए जाने वाला मॉड्यूल वैसे ही क्वालीफ़ाई किया जाता है जैसे स्विच या NIC के लिए: फ़ॉर्म फ़ैक्टर और कंप्लायंस (QSFP112/OSFP, CMIS में 400G/800G ऐप्लिकेशन), केज के मुक़ाबले पावर क्लास, और क्लस्टर के BOM के लिए फ़र्मवेयर वर्शन — यह सब कार्ड इंस्टॉल होने से पहले बेंच पर पढ़ा जा सकता है (Check transceiver, CMIS)।