TCP通信のマルチ・セッションで100GbE帯域を最大活用

TOE100G-IPコアは、100GbE(25×4)リンクから最高効率のスループットを得るように設計されており、TCP&100GbE光ケーブルによる超高速・長距離データ伝送に最適なソリューションです。
しかしながら、ホストPCとのTCP通信においては、CPU,OSあるいはデバイス・ドライバ等の制約がボトルネックとなり、転送効率が大幅に低下します。 TOE100G-IPを複数インスタンスしマルチ・セッションの同時転送とすることで、TCPスループットを最大化し、トータル転送速度の大幅改善が図れます。

TOE100G-IP記事: 12GB/秒のTCP通信をFPGAで実現

PCとのTCP通信では、100GbEのパフォーマンスを最大限活用できない

PCとのTCP通信では、PC側の様々な制約がボトルネックとなり、転送効率が大幅に低下

TOE100G-IP マルチ・セッションで、転送パフォーマンスを改善

TOE100G-IP をFPGA側に複数インスタンスし、マルチ・セッションに対応した、リファレンス・デザインを準備

マルチ・セッションリファレンス・デザインでPCとのTCP通信パフォーマンスを大幅改善

マルチ・セッションデモ環境

接続環境は、100Gビット・イーサネットカードを装着した一般的なLinux PCでテスト

マルチ・セッションデモパフォーマンス評価

左側コンソールがFPGA側、右側の4つのコマンド・プロンプト・ウインドウがPC側で、100GビットTCP通信を4セッション確立し、転送評価

4セッション合計の転送速度は9,182MB/秒を計測

転送パフォーマンス結果とさらなる改善案

4セッションにすることで転送速度が大幅に改善しました!!

マルチ・セッション化は、高価なエンタープライズ向けサーバーを準備しなくても、超高速TCP通信を実現するソリューションです。
_{※PCの環境によりパフォーマンス結果および最適なセッション数は異なります。}

2セッション x 2ポート(合計4セッション)実装例

4セッション x 2ポート(合計8セッション)実装例

まとめ

TOE100G-IPは完全ハードロジックIPで、CPU不要のため、FPGA同士の転送で最高パフォーマンス(最大12GB/秒)を実現
しかしPCとのTCP通信の場合、PC側の制約により、パフォーマンスが低下する
TOE100G-IP複数インスタンスによるマルチ・セッション化で、100Gビット帯域をフルに活用
TOE100G-IP マルチ・セッションリファレンス・デザインは、PC側に費用をかけずに100GビットTCP転送を実現するソリューション

詳しくは、YouTubeビデオからも確認できます。
TOE100G-IP : マルチセッションパフォーマンス・デモ (Xilinx KCU116)

TOE100G-IP : Xilinx版詳しくはこちら┃Intel版詳しくはこちら

TOE100G-IPについて、お気軽にお問い合わせください

カテゴリー:TOE-IP