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スケールアップ技術「ExpEther」

スケールアップ技術「ExpEther」について

クラウドコンピューティング、ビッグデータ処理における様々な課題に対し、システムハードウェア仮想化技術「ExpEther」(エクスプレスイーサ)が現在注目を浴びています。

「ExpEther」(エクスプレスイーサ)とは、システム拡張や性能向上の際に、サーバ・ワークステーションなどの本体を追加するのではなく、必要なコンピュータリソース(ストレージ・グラフィックボード(GPU)・I/O機器など)のみを追加することができる技術です。データ通信においてもイーサネットでの通信に比べて、大量のデータを効率よく転送でき高速処理が可能です。

【画像】ExpEther使用イメージ

昨今のクラウドコンピューティングや大量データ(ビッグデータ)のリアルタイム処理・高速処理は、高性能CPUや大容量ストレージを搭載するサーバ・ワークステーションで処理を行っておりますが、「ExpEther」を利用することで、データ量の増加に応じて効率的なシステム拡張が図れます。

スケールアップ技術「ExpEther」利用による様々なメリット

柔軟な拡張性

「ExpEther」を利用することにより、サーバ・ワークステーションと各種コンピュータリソースやクライアントをイーサネット上で接続します。
そのため、従来はサーバの筐体サイズや電源容量の制限により拡張できなかった各種コンピュータリソースを、制限なしで接続して利用することができます。各種コンピュータリソースをイーサネット上で共有できるため、物理的な配置に依存せず、構成の自由度が高まり、柔軟なシステム構成が実現できます。

高速データ転送の実現

サーバ・ワークステーションと各種コンピュータリソースとの接続にイーサネットを介して通信しますが、データ転送自体は通信プロトコル(TCP/IP)を使用しません。
DMA転送にてデータ転送を行うため、サーバおよびワークステーション内に内蔵されたときと変わらない高速なデータ転送が可能となります。

高い互換性と信頼性

「ExpEther」を利用してサーバ・ワークステーションと各種コンピュータリソースをイーサネットを介して接続する場合も、各種コンピュータリソースを制御するソフトウェアやアプリケーションの変更は一切不要です。サーバおよびワークステーション内に内蔵されているコンピュータリソースや構成はそのまま利用が可能です。

ラインナップ

データ高速処理やAI分析のニーズが高まり、GPUやSSDといったコンピュータリソースの柔軟なスケールアップが求められています。そのニーズに応え、効率的なシステム拡張やスケールアップが可能な“ExpEther 40G” をサーバのオプションとして新たにラインナップしました。

ExpEther 40G

  • 高性能なアクセラレータを効率的に利用可能
    NVMe SSDを最大4本搭載可能な4Slot版、GPUを最大2台搭載可能な2Slot版をラインナップ
  • 高速なPCI Express 3.0に対応
    GPUやNVMe SSDなどの高速性を活かしながらリソース共有が可能
  • セキュリティ対応
    ネットワーク上を流れるパケットを暗号化し(軽量暗号TWINE®)、安心安全な運用

主な利用シーン

処理性能の向上のため、サーバにSSDGPUを増設する際は、筐体サイズや電源容量の制限によってサーバ自体の追加が必要となり、費用がかさむという課題がありました。ExpEther I/O拡張ユニット内にデバイスを増設することで容易かつ柔軟に拡張でき、Ethernet経由で高度な処理能力を活用可能です。

  • 研究機関、学校 等

【画像】高い互換性イメージ

構成機器

製品名 製品概要 型番 希望小売価格(税別)
サーバ内蔵
ボード
ExpEtherボード(40G)
  • 1枚のExpEtherボードで
    最大4スロットまで接続可能
  • PCI Express 3.0 x8対応
  • 対応本体:R120g-1M/2M
    (サーバ1台に最大2枚まで搭載可能)
N8104-165 200,000円
PCI Express
デバイス拡張
ユニット
ExpEther I/O拡張ユニット
(40G)-2S(2Slot版)
  • GPUを搭載するためのI/O拡張ユニット。
    2枚幅のGPUを最大2枚まで搭載可能
  • 動作確認済み製品:
    NVIDIA Tesla K80
N8141-80 600,000円
ExpEther I/O拡張ユニット
(40G)-4S(4Slot版)
  • NVMe SSDを搭載するためのI/O拡張
    ユニット。最大4枚まで搭載可能
  • 動作確認済み製品:
    Intel DC P3700シリーズ
N8141-81 800,000円

ExpEther 1G/10G

  • GPUやストレージを拡張可能
    PCI拡張ユニットにGPUやストレージを接続することで容易にシステムを拡張可能。
  • ExpEtherクライアント対応
    表示と入出力機能しか持たないクライアント端末を介して遠隔地から高性能PCを利用可能。

主な利用シーン

従来、デジタルサイネージや監視カメラ、工場ライン用のモニタなどの機器を利用する場合、それらの機器の周辺に制御用コンピュータを分散設置する必要があり、運用管理・メンテナンス面で大きな負担となっていました。また、教育機関において高性能PCを教室といった限られたスペースに設置しなくてはならない場合には冷却能力の確保、電力容量の確保、騒音対策といった面で課題となっていました。しかし、ExpEtherを利用すれば、コンピュータをデータセンタなど一箇所に集約することが可能。システム全体の運用管理が容易となります。

  • 生産ライン、学校法人、教育機関 等

構成機器

製品名 製品概要 型番 希望小売価格(税別)
ExpEther
ボード
ExpEtherエンジンを搭載したホストカード
(伝送速度:2Gbps)
N8007-101(単体出荷) 30,000円
N8007-FS01(組込専用) 25,000円
ExpEtherエンジンを搭載したホストカード
(伝送速度:20Gbps)
N8007-103
(単体出荷・SPF+モジュールなし)
158,000円
N8007-FS03
(組込専用・SPF+モジュールなし)
148,000円
N8007-104
(単体出荷・SPF+モジュール×2付き)
208,000円
N8007-FS04
(組込専用・SPF+モジュール×2付き)
198,000円
ExpEther I/O
拡張ユニット
PCI拡張スロット装備、
各種PCIカードを増設可能(1G)
N8000-1003A(1G) 40,000円
PCI拡張スロット装備、
各種PCIカードを増設可能(10G)
N8000-1004(10G)
SFP+ モジュールなし
250,000円
N8000-1005(10G)
SFP+ モジュール(10G-SR)×4付き
350,000円
ExpEther
クライアント
CPUさえも持たないクライアント端末の進化系 N8000-1001A 35,000円
NS8000-1001AS01
(KB/MSつき)
39,000円

オープンな普及を目指し「ExpEtherコンソーシアム」を設立

コンピュータやネットワーク機器、計測器などの装置内部インタフェースとして広く使われているPCI-ExpressとLANの世界標準であるイーサネットを統合した次世代システムハードウェア仮想化技術「ExpEther(エクスプレスイーサ)」の普及のためのユーザーコンソーシアム「ExpEtherコンソーシアム」(会長:天野 英晴、慶應義塾大学 理工学部 情報工学科 教授)を、2008年11月に設立しました。

設立メンバーは、慶應義塾大学、兵庫県立大学、株式会社アドバネット、インベンチュア株式会社、ザイリンクス株式会社、東京エレクトロンデバイス株式会社、日本アルテラ株式会社、丸文株式会社、株式会社iD、株式会社PALTEK、Flowgic、Nethra Imaging、Themis、Tech Rev、VirtualLogixおよびNECの計16社です。本コンソーシアムでは、ExpEther利用のための仕様書・開発環境・評価環境・拡張技術等を公開し、ユーザを幅広く募っていきます。

サービスプラットフォームには、新たなサービスに対応したハードウェアを追加可能な高拡張性、サービスを止めない高信頼性、提供サービスに対応してシステム構成を容易に変更可能な運用容易性、複雑化したハードウェアリソースの管理容易性などの実現が求められています。

ExpEther技術は、このような要求条件を満たすシステムハードウェア構成技術として期待を集めており、NECは今後、本技術の迅速かつオープンな普及を目指し、中立的なコンソーシアムという立場で利用の促進を図っていきます。

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