PCIe3 FPGA 圧縮アクセラレーター・アダプター (FC EJ13; CCIN 59AB)

フィーチャー・コード (FC) EJ13 アダプターの仕様およびオペレーティング・システム要件について説明します。

概説

FC EJ12 および FC EJ13 はどちらも同じアダプターで、フィーチャー・コードが異なります。FC EJ12 はフルハイト・アダプターであり、FC EJ13 はロー・プロファイル・アダプターです。より大きな圧縮アクセラレーションと CPU 負荷軽減をもたらす圧縮アクセラレーター・アダプターについては、CAPI 圧縮アクセラレーター・アダプター (FC EJ1A および EJ1B) (CCIN 2CF0)を参照してください。

PCIe3 FPGA 圧縮アダプターは、PCI Express (PCIe) 第 3 世代 (Gen3) の x8 アダプターです。このアダプターは、システム内の x8 と x16 のどちらの PCIe (Gen3) スロットでも使用できます。PCIe3 FPGA 圧縮アクセラレーター・アダプターは、明確に定義されたオープン・スタンダードの DEFLATE 圧縮データ・フォーマットを実装します。このデータ・フォーマットは、zlib、gzip、Java、およびその他のアプリケーションによって広く受け入れられています。gzip および zip のファイル・フォーマット内では、このアダプターは圧縮データ交換の標準です。このアダプターの高い圧縮帯域幅は、単一圧縮ジョブの待ち時間を大幅に短縮します。このアダプターは、集約スループットによって一般的な入出力トラフィックと歩調を合わせることができ、ストレージやネットワーク・トラフィックに削減されたデータを提供します。さらに、アダプターは、ほとんどの入出力トラフィックに対して影響せず、場合によっては、プラスの影響を与えます。アダプターは、また、ソフトウェア・オーバーヘッドにより阻止された場合に、優れた標準圧縮を使用可能にします。

以下に、圧縮アクセラレーションの恩恵を受けることができる一般的なアプリケーションの例を示します。
  • 平均 100 MB/秒を上回る大量のデータの保管または送信
  • 高いストレージ帯域幅を備えた高価なストレージ (アクセラレーターの圧縮率が、高速のソフトウェア圧縮に比較して大幅な節約になる場合)
  • 圧縮されたデータの高い平均スループットを必要とするアプリケーション
  • ソフトウェア圧縮に制限がある場合の、ピーク・スループットが高いデータの処理
  • 個々の圧縮ストリームの待ち時間を短縮する必要があり、多数の CPU での並列実行がより困難である場合
  • gzip、zlib、zip、および JAR で使用されるような標準的な DEFLATE 圧縮フォーマットがデータ交換に必須である場合 (その場合、圧縮率がより低く CPU 上の帯域幅が高い LZ4 や LZSなどのソフトウェア圧縮方式がオプションにならない)
  • 圧縮、または圧縮と圧縮解除の混用が主なボトルネックです。
    注: 圧縮解除のみは、同時に多数のコアを使用するソフトウェアで実行できる場合があります。アダプターは、圧縮がハードウェアによるものであろうと、ソフトウェアによるものであろうと、すべての対応圧縮入力についてフルスピード圧縮解除をサポートします。
図 1. PCIe3 FPGA 圧縮アクセラレーター・アダプター
PCIe3 FPGA 圧縮アクセラレーター・アダプター

仕様

項目
説明
アダプターの FRU 番号
000NK006 (RoHS 指令に適合する設計である)
I/O バス・アーキテクチャー
PCIe3 x8
スロット要件
PCIe x8 または x16 のスロット 1 つ (ロー・プロファイル)
電圧
3.3 V, 12 V
フォーム・ファクター
フルハイト (FC EJ12)、およびショートのロー・プロファイル (FC EJ13)
最大数
サポートされるアダプターの最大数について詳しくは、PCIe アダプターのインストールの規則とスロットの優先順位 を参照し、作業中のシステムを選択してください。
実現される属性
オーバーヘッドをほとんど、またはまったく伴わずにストレージおよび入出力帯域幅を節約する高スループット圧縮
CPU オフロードと、ソフトウェア負荷がほとんどない PCIe インターフェースにより、さらに価値の高い計算ソフトウェアやライセンス交付されたソフトウェア用に CPU コアが解放されます。
CPU を集中的に使用する圧縮操作を FPGA にオフロードすることによる電力消費量の低減
データ交換用に幅広く使用されている zlib および gzip の標準形式
最大 1.8 GB/秒の圧縮/圧縮解除スループット
3 倍から 25 倍の速度向上が達成可能
ソフトウェア zlib および gzip に近い圧縮率
ゲノミクス、データ・センター、クラウド、およびバックアップの各ソリューションを含む複数の用途

オペレーティング・システムまたは区画の要件

このアダプターは、使用するシステムに応じて、以下のバージョンのオペレーティング・システムでサポートされます。
  • AIX®
    • AIX 7.1 (テクノロジー・レベル 3、Service Pack 2 以降適用)
    • AIX 6.1 (テクノロジー・レベル 9 以降適用)
  • Linux
    • Red Hat Enterprise Linux 7.2 以降は GenWQE Linux ドライブを含む
    • Red Hat Enterprise Linux 7.1 以降
      重要: ドライバーのインストール方法については、Generic Work Queue Engine (GenWQE) introductionを参照してください。
    • Red Hat Enterprise Linux 7 以降
    • サポートの詳細については、LinuxAlert Web サイト を参照してください。
    • ファームウェア・レベルおよび追加ソフトウェアのインストールについて詳しくは、Fix Central を参照してください。
    • PCIe3 FPGA 圧縮アクセラレーター・アダプターを使用するには、以下のソフトウェア・パッケージをIBM® Service and Productivity Tools Web サイト からダウンロードする必要があります。
      • genwqe-zlib: ハードウェア・アクセラレーション zlib
      • genwqe-tools: アダプター機能とハードウェア・アクセラレーションの genwqe_gzip および genwqe_gunzip を分析するためのツール
    • このアダプターを使用してアプリケーションを加速する方法について詳しくは、 IBM developerWorks で公開されている「Generic Work Queue Engine (GenWQE) Application Programming Guide」を参照してください。



最終更新: 2017 年 7 月