デザイン・ゲートウェイは、FPGA SoC上のLinuxメモリとNVMe SSD間での高速データ転送を実現する、画期的なソリューションを発表しました。このソリューションは、高性能エッジ・システム上のLinux環境において、大容量データを高速に処理するアプリケーションに最適です。 NVMeG4 IPコアは、PetaLinuxと統合し Zynq UltraScale+ MPSoC (PS) メインメモリとNVMe Gen4 SSD間で最大7GB/sの転送速度を実現、FPGAの特長を活かしたLinuxベースのエッジ・コンピューティングにおいて、これまでにない高パフォーマンスを可能にします。

特長:

システム概要:

NVMeG4 IPコアは、スタンドアロンのNVMeプロトコルスタックと統合されたPCIe Gen4 Soft IPを備え、内部バッファとしてRAMを使用することで、外部CPUや外部メモリを必要としない構成を実現しています。FPGA上に実装された4レーンのPCIeインターフェースを通じて、NVMe Gen4 SSDとダイレクトに接続し、高速なデータ転送を可能にします。 このアーキテクチャにより、NVMe Gen4の統合が大幅に簡素化され、Zynq UltraScale+ MPSoCとPetaLinuxを用いた実機動作確認済みのリファレンス・デザインによって、信頼性が確保されています。

DG製 NVMe ドライバ:

弊社の提供するソリューションには、AXI-DMAドライバをベースに開発されたPetaLinux対応のオープンソースNVMeドライバが含まれています。これにより、完全な制御と高い柔軟性が可能となり、特定のアプリケーション要件に応じてドライバを自在にカスタマイズできます。

パフォーマンス:

従来の ZynqR UltraScale+ MPSoCプラットフォームでPCIe Gen3 Hard IPを使用したNVMeアクセスの場合、シンプルなハードウェア構成やPetaLinuxなどの組み込みLinux環境によるソフトウェアのオーバーヘッドにより、パフォーマンスは通常2GB/s程度に制限されていました。 しかし今回新しくリリースした NVMeG4 IP 内蔵の PCIe Gen4 Soft IPとカスタムNVMeドライバにより、同じFPGAプラットフォーム上でも最大7GB/sという従来の限界を超える性能を実現しました。

アプリケーション例:

このビデオでは、デザイン・ゲートウェイのNVMeG4 IPコアを用いて実現された、超高速なNVMe Gen4パフォーマンスと、豊富な開発資料の内容をご紹介します。PetaLinux環境上で、最大7,500MB/sの読み出し速度と6,900MB/sの書き込み速度を達成し、FPGAベースのシステムでの最大限の性能を引き出すことに成功しました。動画を視聴する

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