AMD anunció su colaboración con la Red de Ciencias de la Energía (ESnet) en el lanzamiento de ESnet6, la nueva generación de la red de alto rendimiento del Departamento de Energía de EE.UU. (DOE) dedicada a la ciencia. AMD ha trabajado estrechamente con ESnet desde 2018 para integrar una potente computación adaptativa para los nodos de red inteligentes y programables de ESnet6. El sistema de supervisión de paquetes a escala extrema de ESnet6 utiliza tarjetas aceleradoras conectadas a la red basadas en FPGAs AMD Alveo™ U280 en los nodos centrales de conmutación de la red.

Esto permitirá un procesamiento de paquetes de alto nivel y ayudará a mejorar la precisión de la monitorización y gestión de la red para mejorar el rendimiento. El hardware programable permite añadir nuevas capacidades para una innovación continua en la red. Para personalizar los aceleradores AMD Alveo U280 2x100Gb/s como tarjetas de interfaz de red (NIC) para ESnet6, se utilizó la superposición OpenNIC – desarrollada por AMD – para proporcionar un hardware estándar de interfaz de red y de conexión al host, lo que permite implementar fácilmente funciones de red novedosas y experimentales en la tarjeta Alveo.Desde entonces, OpenNIC ha sido de código abierto después de haber sido utilizado y evolucionado con éxito por ESnet, así como por varios grupos de investigación académica de primera línea. También fue importante para la rápida innovación por parte de los no expertos en hardware el uso de las herramientas de desarrollo VitisNetP4 de AMD para compilar el lenguaje de procesamiento de paquetes P4 en el hardware FPGA. Las tarjetas AMD Alveo U280, que utilizan OpenNIC y VitisNetP4, se están desplegando en todos los nodos de la red ESnet6.

El enfoque de alto nivel basado en el procesamiento acelerado por FPGA permite supervisar cada paquete de la red ESnet6 a velocidades de transferencia extremadamente altas para permitir una visión profunda del comportamiento de la red, además de ayudar a detectar y corregir rápidamente los problemas y puntos calientes de la red. La tarjeta Alveo U280 con plataforma OpenNIC también proporciona la adaptabilidad necesaria para permitir el despliegue continuo de nuevas capacidades a la comunidad de usuarios finales a medida que las necesidades evolucionan a lo largo de la vida de ESnet6. Las ventajas de la computación adaptativa de AMD a velocidades de línea de red exigentes se aplican también a los bordes de la red ESnet6. Los instrumentos científicos distribuidos globalmente son las principales fuentes de los “grandes datos” flujos científicos que ESnet debe soportar.

La tarjeta Alveo con OpenNIC puede utilizarse para filtrar y dar forma a los datos de forma personalizada antes de su transmisión a través de ESnet. En el caso de las instalaciones de supercomputación, que se encuentran entre los destinos de estos grandes conjuntos de datos, la tarjeta Alveo con OpenNIC puede utilizarse para equilibrar la carga en los servidores de computación y almacenamiento. Con sede en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), ESnet sirve como el “sistema circulatorio de datos” para el DOE, conectando todos sus laboratorios nacionales, y decenas de miles de investigadores financiados por el DOE. Esto incluye los principales instrumentos científicos y centros de supercomputación del DOE – incluyendo el primer sistema de exaescala del mundo, el supercomputador Frontier impulsado por las CPUs AMD EPYC™ y los aceleradores AMD Instinct™.

Con más de 46 terabits por segundo de ancho de banda, ESnet6 presenta un aumento significativo del ancho de banda con respecto a las generaciones anteriores para apoyar las necesidades únicas de la investigación científica. Con este aumento de la capacidad, junto con las nuevas capacidades de servicio, los científicos pueden procesar, analizar, visualizar, compartir y almacenar más rápidamente las montañas de datos de investigación producidos por los experimentos, el modelado y las simulaciones. Los datos se mueven rápidamente entre los centros y colaboradores interconectados, acelerando el tiempo de descubrimiento.