NVMe-IP – IPコア かんたん紹介 https://dgway.com/blog DG製品の魅力が1分でわかる Fri, 05 Aug 2022 16:58:47 +0000 ja hourly 1 CPU不要で同時にNVMeSSDへの複数データ・ストリーム・アクセス https://dgway.com/blog/2022/08/munvme/ https://dgway.com/blog/2022/08/munvme/#respond Fri, 05 Aug 2022 16:16:54 +0000 https://dgway.com/blog/?p=393 muNVMe-IP (マルチ・ユーザー NVMe IP) は、複数のユーザーから同時に単一のNVMeSSDにアクセスできるよう設計および最適化されています。 muNVMe-IPは、Write/Readの双方向および同一方向アクセスの両方において、SSDのパフォーマンスの最大スループットを達成します。

標準版NVMe-IP は、シングル・ユーザー、シングル・コマンド、シングルSSDに対応したシンプルな構成で、低消費リソース

単一ユーザーからのライト・コマンド・アクセス
単一ユーザーからのリード・コマンド・アクセス

muNVMe-IPは、マルチユーザーからの複数コマンドに対応し、１つのSSDに同時アクセスが可能

「マルチユーザー」「同時アクセス」の機能により、リード/ライトを同時に行いたいアプリケーションに最適

CPUおよび外部メモリ不要、実機動作するリファレンス・デザインの提供といったメリットは、NVMe-IPから引き続き継承

マルチ・ユーザー/マルチ・アクセスデモ環境

Xilinx KCU116 に NVMe PCI Gen3 SSD を接続

マルチ・ユーザー/マルチ・アクセスデモ パフォーマンス評価

2ユーザーからリードライト同時アクセスで、リードライトとも1208MB/sを計測
2ユーザーからのライト同時アクセスで、1ユーザーあたり1134MB/sを計測
2ユーザーからのリード同時アクセスで、1ユーザーあたり1369MB/sを計測

転送パフォーマンス結果

マルチ・ユーザー同時アクセスでの転送速度合計は、標準版NVMe-IPコアでの単一ユーザー・アクセスのパフォーマンス結果とほぼ同じ結果

アプリケーション例

センサやカメラからのデータ収録をしながら、同時に読み出してモニタリングや編集等に即時活用
複数のカメラなどの入力ソースから、同時に１つのSSDにデータを記録する動画収録装置
ダイナミック・パターン・ジェネレータ

まとめ

  • muNVMe-IPはマルチユーザーからの複数コマンドにより、単一SSDに同時アクセスが可能
  • CPU/DDR不要といった、NVMe-IPのアドバンテージは継承
  • muNVMe-IPのトータル・スループットは、標準版NVMe-IPの単一アクセスと同等
  • muNVMe-IP は、CPU/OSを使用しない純粋なハードウェアロジックによる、単一のNVMeSSDを使用した複数のデータ・ストリーミングまたはシーケンシャル・アクセスを必要とするアプリケーションに最適
  • ユーザー数(同時アクセス数)追加に柔軟に対応可能

詳しくは、YouTubeビデオからも確認できます。
muNVMe-IP : マルチ・ユーザー同時アクセス パフォーマンス・デモ (Xilinx KCU116)

muNVMe-IP : Xilinx版 詳しくはこちら┃Intel版 詳しくはこちら

muNVMe-IPについて、お気軽にお問い合わせください

]]> https://dgway.com/blog/2022/08/munvme/feed/ 0 NVMe-IP DDR 使用 リファレンス・デザインで、超高速サステイン・レートを実現!! https://dgway.com/blog/2021/10/nvme-ip-ddr/ https://dgway.com/blog/2021/10/nvme-ip-ddr/#respond Sat, 02 Oct 2021 05:53:36 +0000 https://dgway.com/blog/?p=333 デザイン・ゲートウェイは、NVMe-IP 専用 DDR 使用 リファレンス・デザインを提供しており、安定した超高速転送レートを要求するアプリケーションに最適です。このリファレンス・デザイン使用により、開発期間をさらに大幅に短縮できます。

NVMe-IPコア リファレンス・デザイン

デザイン・ゲートウェイは、開発期間の短縮に貢献する、付加価値の高い「リファレンス・デザイン」をIPコア製品とともにご提供しております。

NVMe-IPコア DDR リファレンス・デザイン概要


DDRリファレンス・デザインで、サステイン・レートのデータ転送に対応します。
標準デザインはMVMeIPコア購入時に無償提供可能です。
  • 通常のNVMe-IPコアは、FPGA内部メモリーを使用したシンプルな構成ですが、DDRリファレンス・デザインは、FIFOの代わりに外部DDRメモリーをデータバッファーとして使用します。

NVMe SSDの特性により、一定のデータ転送量を超えてSSDのキャッシュがいっぱいになると、転送パフォーマンスが低下しますが、DDR使用で連続したデータ転送を、安定した転送レートで、かつ高速に行うことを可能にします。

DDR リファレンス・デザイン パフォーマンス・デモ

KCU105での標準デモ (AB17-M2FMC+Samsung 970Pro)

標準デモ評価結果

  • Write: 2285MB/sec
  • Read: 3269MB/sec
2ch RAID0 デモ (AB17-M2FMC+Samsung 970Pro x2)

2ch RAID0デモ 評価結果

  • Write: 4430MB/sec
  • Read: 6642MB/sec

アプリケーション例

ウルトラHD 8Kの超高画質ビデオ再生、5G/6Gの無線基地局、高精度レーダーシステム、LiDAR等、超高速かつ安定した転送レートで、連続的なデータ転送をリアルタイムに要求するアプリケーションに最適です。

NVMe-IPコア 外部DDR対応リファレンス・デザインの実機評価デモは、無償でダウンロードすることができます。詳しくはウェブサイトから、またはお気軽にお問い合わせください。

詳しくは、NVMe-IP ページ

YouTubeビデオで、このデモの様子を詳しく視聴することができます。

NVMe-IP DDR 使用 リファレンス・デザインで、超高速サステイン・レートを実現!!【8K】【レーダー】【航空宇宙】【LiDAR】

]]> https://dgway.com/blog/2021/10/nvme-ip-ddr/feed/ 0 NVMe PCIe Gen4 SSD 4ch RAIDをFPGAに直結, 爆速16GB/秒 https://dgway.com/blog/2021/07/nvme-pcie-gen4-ssd-4ch-raid/ https://dgway.com/blog/2021/07/nvme-pcie-gen4-ssd-4ch-raid/#respond Fri, 23 Jul 2021 03:18:52 +0000 https://dgway.com/blog/?p=315 Intel の高性能FPGA Agilex F-Series にPCIe Gen4 SSDを直結、1ch 速度評価では6290MB/secの書き込み速度、さらに4ch RAID0 では、爆速の16GB/secの評価結果を達成しました。

(使用SSD)
SSD Samsung SSD 980 PRO
CSSD-M2B1TPG3VNF
Gigabyte GP-ASM2NE6100TTTD
Addlink M.2 PCIe G4x4 NVMe

デモ環境

NVMe-IPのパフォーマンス評価デモファイル(1ch標準デモ および 4ch RAID0デモ があります)を、ウェブサイトからダウンロードします。デモ手順書やボード設定手順書も公開しております。

FPGAボードとNVMe SSD の接続には、AB18-PCIeX16 アダプタ・ボードを使用します。

Intel Agilex FシリーズFPGAボードに AB18-PCIeX16 を介しPCIe Gen4 SSD を接続

単一SSD パフォーマンス結果

Identify Command で接続SSDの型番・容量を確認
単一SSDの書き込み速度は、6290MB/sec を達成

4ch RAID0 デモでは、爆速パフォーマンス結果

Identify Command で、4台のSSDが接続されていることを確認
4ch RAIDでの書き込み速度は、16187MB/sec を達成

まとめ

  • Intel Agilex Fシリーズは、NVMe PCIe Gen4 SSD の接続が可能
  • 4ch RAIDでは、爆速16GB/secを達成、SSD型番を揃えることで、さらに高パフォーマンス値が期待できる
  • 評価ファイルは、デザイン・ゲートウェイから無償で入手可能

デモの様子は、YouTubeビデオからも確認できます。
NVMe-IP パフォーマンス・デモビデオ

NVMe-IP(Intel版) : 詳しくはこちら

NVMe-IPについて、お気軽にお問い合わせください

]]> https://dgway.com/blog/2021/07/nvme-pcie-gen4-ssd-4ch-raid/feed/ 0 CPUレス NVMe-IP の 多種多彩なラインナップ https://dgway.com/blog/2021/06/nvme-ip-series/ https://dgway.com/blog/2021/06/nvme-ip-series/#respond Fri, 25 Jun 2021 04:24:33 +0000 https://dgway.com/blog/?p=302 デザイン・ゲートウェイでは、様々なシステム要件およびFPGAデバイス仕様に対応するNVMe IPコアを提供しております。ここでは各ラインナップの特長について説明します。

NVMe-IP コアシリーズ ラインナップ

NVMe-IPraNVMe-IPNVMe-IP-SWNVMeG3-IP/NVMeG4-IP
標準版ランダム・アクセス対応PCIeスイッチ対応PCIe Soft IP 内蔵版
超高速シーケンシャル・アクセスを要求するアプリケーションに最適
PCIe Hard IP接続でコンパクト・リソース		500K IOPS 超のランダム・ライト・アクセス
多くの非連続領域にデータのリード・ライトを要求するシステムに最適		PICe スイッチボードを介し、大容量＆スケーラブルなストレージ・システムを実現PCIe Hard IP が未搭載、あるいは少ないデバイスに最適。PCIe Gen3 版とGen4版を用意

NVMe-IP (標準版)

NVMe-IP コアは完全ハードロジック、CPU、OS外部メモリ不要、シンプルなインターフェースで使いやすく、省リソース

raNVMe-IP (ランダムアクセス対応版)

非連続データのリード・ライト、データ長が不定なデータの記録、複数ユーザーからのアクセスに対応

NVMe-IP-SW (PCIeスイッチ対応版)

PCIeスイッチカードを介し、1つのNVMeSW-IPで複数SSDにアクセス可能

NVMeG3-IP / NVMeG4-IP (PCIe Soft IP内蔵版)

デバイスのPCIe Hard IP 数に依存しない、内蔵トランシーバを最大限利用したマルチ・チャネルRAID構築が可能
専用に設計されたPCIe Soft IP により、リソース消費を大幅削減

まとめ

  • デザイン・ゲートウェイのNVMe-IP コア シリーズは、様々なシステム要件に対応
  • 標準版「NVMe-IP」はデバイス内蔵のPCIe Hard IP を利用し、CPU/DDRなしで超高速シーケンシャル・アクセスを実現
  • ランダム・アクセス版「raNVMe-IP」は500K IOPS 超のランダム・ライト・アクセスを達成、非連続領域・データ長が決まっていないデータの、マルチ・ユーザー・アクセスに最適
  • PCIeスイッチ対応版「NVMe-IP-SW」は市販のPCIeスイッチボードを介し複数SSDとのアクセスが可能
  • PCIe Soft IP内蔵版「NVMeG3-IP/NVMeG4-IP」は、PCIe Hard IPが無い(少ない)デバイスに最適

NVMe-IPコアシリーズの解説は、YouTubeビデオからもご覧いただけます。
NVMe IP コアシリーズ 概要ビデオ

NVMe-IPコアシリーズ:  詳しくはこちら

NVMe IP コアシリーズについて、お気軽にお問い合わせください

]]> https://dgway.com/blog/2021/06/nvme-ip-series/feed/ 0 PCIe Soft IP内蔵 NVMe-IPのメリット https://dgway.com/blog/2021/02/nvme-ip-with-pcie-soft-ip/ Tue, 16 Feb 2021 15:47:32 +0000 http://www.dgway.com/wp/?p=69

PCIe Soft IP内蔵 NVMe-IP採用により、速度パフォーマンスはもちろん、コスト低減やリソースの有効活用などの効果ももたらします。
Xilinx版 詳しくはこちら┃Intel版 詳しくはこちら

PCIe Soft IPがNVMe-IPコアに内蔵

PCIe Hard IP不要でトランシーバと直結するため、PCIe Hard IPを内蔵しない、あるいは内蔵PCIe Hard IP数が少ないFPGAに理想的なソリューションです。

幅広いデバイスファミリをサポート、PCIe Gen4に対応

GTHおよびGTY両トランシーバに対応、また Ultrascale+ デバイスファミリはPCIe Gen4に対応します。

アドバンテージ

CPU不要、外部メモリも不要です。
低価格Kintex Ultrascale デバイスファミリで、NVMe SSDの接続を可能にします。
URAM対応により、BRAMの消費を抑制しリソースを効率的に使用することができます。

パフォーマンス(実測値)

PCIe Gen4 では、1ch で4,200MB/sの書き込み速度を達成、RAIDもロスがほとんど生じません。
読み込み速度は、4ch RAID で驚愕の10ギガ超え (12,800MB/s)

詳しくは、YouTubeビデオを御覧ください。
PCIe Soft IP 内蔵版 NVMe-IP ビデオ
PCIe Soft IP 内蔵版 NVMe-IP パフォーマンス・デモビデオ

NVMeG4/G3-IP Xilinx版 詳しくはこちら┃Intel版 詳しくはこちら

NVMeG4/G3-IPについて、お気軽にお問い合わせください

]]>