Ускоритель Silicom M20E3ISLB: чипсет Intel Lewisburg в необычном форм-факторе

Шифрование трафика на высоких скоростях требует достаточно серьёзных вычислительных ресурсов и при отсутствии специфических движков в составе процессора и прочих криптоускорителей способно отъесть немалую долю производительности. Нередко такие движки входят в состав современных процессоров, а ускорители имеют на борту собственный процессор и оперативную память. Но в случае с Silicom M20E3ISLB всё иначе.

Silicom M20E3ISLB. Источник: Silicom

Этот ускоритель базируется на технологии Intel QuickAssist, которая в современных реализациях способна работать с протоколами TLS и туннелями IPSec на скоростях 100–150 Гбит/с, и даже в сложных случаях шифрования развивать пропускную способность 50 Гбит/с. Но под радиатором этого ускорителя, выполненного в форм-факторе U.2, скрывается вовсе не ПЛИС, не Arm с собственной памятью и не ASIС, а обычный чипсет Intel С620 (Lewisburg).

Источник: Intel

В процессорах с более высокой степенью интеграции функциональность QAT входит в состав чипа, и, как ни странно, это не флагманские Xeon Scalable, а процессоры серии Atom C2000/C3000/C5000, а также ряд моделей Xeon D, включая D-2100 и D-2700. Но именно в старшей платформе QAT вынесена за пределы процессора. Поэтому большая часть PCIe-ускорителей с поддержкой данной технологии представляют собой чипсет Lewisburg или более ранний Coleto Creek (Intel 8925) с системой питания и интерфейсом PCI Express, в котором они способны работать в режиме Endpoint.

Источник: Intel

Хабы серии Lewisburg не новы, они увидели свет вместе со стартом платформы LGA3647 и процессорами Xeon Scalable с архитектурой Skylake. В младшем варианте C621 криптоускорители отключены, но C627 и обновлённая версия C629 полностью поддерживают QAT и могут работать в режиме x16. Ускоритель Silicom M20E3ISLB ограничен режимом x4, максимальным для формата U.2. Именно по причине QAT тепловыделение этих чипсетов достаточно высоко и достигает почти 30 Вт.

Любопытно, что устройство полностью поддерживает режим «горячей замены» и позволяет быстро и просто оснастить практически любой сервер поддержкой ускорения криптографических операций и сжатия/распаковки сетевого трафика на лету. Современные DPU обладают существенно более высокими характеристиками и универсальностью, но решения на базе Lewisburg доступнее, а возможности при этом вполне достаточны для ряда сценариев и скоростей сетевых каналов.