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Bahasa Melayu SmartNIC과 DPU: 프로그래머블 어댑터의 광 모듈
데이터 처리 장치(DPU)나 SmartNIC는 자체 프로세서, 메모리, 운영체제를 갖춘 NIC로, 서버의 PCIe 버스와 네트워크 사이에 자리합니다. 광학 부품 입장에서는 케이지에서 달라지는 것이 없습니다 — 동일한 QSFP56/QSFP112/OSFP 모듈과 케이블입니다 — 하지만 모듈을 읽고 정책을 적용하고 속도와 FEC를 구성하는 주체는 이제 카드 위의 작은 컴퓨터이며, 흔히 Linux나 SONiC와 비슷한 스택을 실행합니다. 이 페이지는 현재의 DPU 제품군과 그 포트를 나열하고, 모듈 관리가 어디에 있는지 설명하며, 광학 부품 특유의 결과인 전력, 냉각, 트윈 포트 케이지, AI 백엔드 패브릭을 다룹니다.
제품군과 포트
| 제품군 | 세대 | 포트 | 케이지 | 호스트 PCIe | 코어 |
|---|---|---|---|---|---|
| Nvidia BlueField-2 | 2020 | 2 × 25/100G 또는 1 × 200G | SFP56 / QSFP56 | Gen 4 x16 | 8 × Arm A72 |
| Nvidia BlueField-3 | 2023 | 2 × 200G 또는 1 × 400G, SuperNIC 버전은 400G | QSFP112 / OSFP | Gen 5 x16 | 16 × Arm A78 |
| Nvidia ConnectX-8 SuperNIC | 2024–25 | 1 × 800G 또는 2 × 400G | OSFP(트윈 포트) / QSFP112 | Gen 6 x16 | (NIC + 제한적 프로그래머빌리티) |
| AMD Pensando Elba / Giglio / Salina(400) | 2021–25 | 2 × 100/200G, 2 × 400G | QSFP56 / QSFP112 | Gen 4/5 x16 | 16 × Arm A72/N1 + P4 파이프라인 |
| Intel IPU E2000(Mount Evans) | 2022 | 2 × 100G(총 200G) | QSFP28/56 | Gen 4 x16 | 16 × Arm N1 + P4 |
| Marvell Octeon 10 DPU | 2022 | 최대 400G 합산 | QSFP-DD | Gen 5 | Arm N2 |
| Microsoft/Fungible, Napatech, Xilinx Alveo SN1000 | 다양함 | 2 × 100G | QSFP28 | — | FPGA / MIPS |
포트 케이지와 속도는 일반 NIC와 같은 규칙을 따릅니다(NIC 포트와 PCIe).
모듈 관리가 있는 곳
| 모드 | 모듈을 읽는 주체 | 도구 |
|---|---|---|
| 임베디드/DPU 모드(Arm 쪽이 포트를 소유) | DPU 자체 OS(Ubuntu/DOCA, SONiC-DASH, 벤더 Linux)가 자체 드라이버로 | Arm 쪽에서 ethtool -m, mlxlink, 호스트에는 가상 함수만 보임 |
| 호스트/NIC 분리 모드 | ConnectX와 마찬가지로 호스트 드라이버 | 호스트의 ethtool, mlxlink(NIC 도구) |
| 제한 모드 | DPU가 제어, 호스트는 링크 설정을 바꿀 수 없음 | 정책은 DPU에서 강제 |
그 결과: 펌웨어와 링크 설정(속도, FEC, 브레이크아웃)은 DPU에서 구성되며(mlxconfig, DOCA 도구, Pensando penctl) 호스트 재부팅에도 유지됩니다. DPU가 거부하거나 다운그레이드한 모듈은 DPU의 로그를 읽기 전까지는 호스트 관리자에게 보이지 않습니다. 모듈 정책 자체는 Nvidia와 AMD에서는 이들의 NIC와 마찬가지로 허용적입니다(어떤 EEPROM이든 파싱)(NIC에서의 트랜시버 호환성).
전력과 냉각
| 항목 | DPU 실정 |
|---|---|
| 카드 전력 | 75–150 W(BlueField-3는 보조 커넥터 포함 ~150 W) — 카드 자체가 그 위의 어떤 모듈보다 더 뜨거움 |
| 케이지 예산 | QSFP112/OSFP 케이지는 15–20 W 모듈에 맞춰 설계됨, 카드 사양을 확인 |
| 기류 | GPU 서버의 풀하이트 카드는 GPU와 같은 핫 아일을 공유, 모듈 DDM 온도 60–70 °C는 정상이며 75+ 에서 알람(온도 등급) |
| 트윈 포트 OSFP | OSFP 케이지 1개가 2 × 400G를 전달, 모듈(또는 트윈 포트 DAC/AOC)은 자체 히트싱크를 갖춘 단일 800G급 장치(OSFP) |
| 광학 부품 선택 | ToR이 2 m 이내면 DAC, 그 외에는 AOC 또는 400G/800G DR/FR, LPO 버전은 짧은 링크에서 모듈 전력을 줄임(전력과 소비) |
AI 백엔드 패브릭
GPU 클러스터에서는 GPU마다 DPU나 SuperNIC 하나가 레일 최적화된 백엔드 패브릭인 InfiniBand나 RoCE 이더넷에 연결됩니다(GPU 패브릭):
| 링크 | 일반적인 광학 부품 |
|---|---|
| GPU당 NDR 400G IB | 트윈 포트 OSFP 2 × 400G, 레일 리프까지 DAC/ACC ≤ 3 m, AOC 3–50 m, 그 이상은 DR4/SR4 광학 부품(IB 케이블) |
| GPU당 XDR 800G IB / 800G 이더넷 | OSFP 800G 트윈 포트, 2 × DR4 또는 SR8 |
| 프런트엔드/스토리지 | DPU의 별도 100/200G 포트 또는 별도 NIC |
케이블의 식별 정보와 길이는 패브릭 매니저가 검증합니다. 모듈 펌웨어 버전은 클러스터의 인증된 자재 명세서(BOM)에 포함됩니다(AI 클러스터 배선, 링크 신뢰성과 모니터링).
카드 위의 SONiC와 P4
SONiC-DASH나 P4 파이프라인을 실행하는 DPU는 자신의 포트를 작은 스위치처럼 다룹니다: 포트 브레이크아웃, FEC, 속도는 DPU의 구성 데이터베이스에 설정되며, 트랜시버 EEPROM은 SONiC 스위치와 동일한 show interfaces transceiver 명령어로 나타납니다(NOS 현황). 서드파티 모듈에 대한 동작은 플랫폼 플러그인의 동작을 따르며 — 허용적입니다.
CodingBox에서
DPU에 들어갈 모듈은 스위치나 NIC용 모듈과 같은 방식으로 검증합니다: 폼 팩터와 컴플라이언스(QSFP112/OSFP, CMIS의 400G/800G 애플리케이션), 케이지 대비 전력 등급, 클러스터 BOM을 위한 펌웨어 버전 — 이 모두를 카드를 장착하기 전에 벤치에서 읽을 수 있습니다(Check transceiver, CMIS).