工業技術研究院

技術簡介

分離式伺服器架構整合方案，運用PCIe的RSA（Rack Scale Architecture）技術架構，包含PCIe連結MR-IOV技術、SR-IOV裝置虛擬化及共享技術、Non-SRIOV儲存裝置虛擬化及共享技術、記憶體DRAM虛擬化及共享技術。透過將機櫃內的硬體資源經由PCIe網路的虛擬化及動態彈性分配，建立一套機櫃內網路及資源的虛擬化處理架構，解決現今乙太網路進步太慢，無法因應急速膨脹的網路頻寬需求，在機櫃內PCIe網路的基礎上，提供低成本高效能的網路頻寬及硬體資源的高使用效率。

Abstract

Disaggregated Server Architecture builds a new Rack Scale Architecture (RSA), based on this PCIe networking architecture, all the servers can communicate with each other in same rack、talk with other rack by sharing SR-IOV Ethernet device、share Non-SRIOV storage device and share DRAM memory in same rack.

技術規格

提供完整機櫃架構所需功能，包含 PCIe 的MR-IOV 連結: ˙利用 PCIe介面連接同一個機櫃內的伺服器 ˙利用NTB技術隔開每一個伺服器的PCIe domain, 讓每一個伺服器實體上連接在一起，但每一個伺服器的PCIe domain可以單獨運作，也可以透過NTB的轉換，去存取位於其他伺服器的PCIe裝置 ˙將每一台伺服器(運算主機)的記憶體空間都對應到同一個記憶體空間(管理主機) SR-IOV 10G Ethernet 共享功能: ˙SR-IOV 10G Ethernet網卡展開成多個 VF (Virtual Function)網卡 ˙每一個VF可以自由分配給任一個機櫃內的伺服器 ˙共享的VF與插在本機上的VF效能一樣 ˙Command/Data/Interrupt都從VF直接送達運算主機 Non-SRIOV HD/SSD 共享功能: ˙多個HBA及多個HD/SSD連接於管理主機 ˙每一個HD/SSD的partition可以被分配給同機櫃內的任一台伺服器 ˙Data 直接送達, Command/Interrupt需由管理主機轉送 DRAM 共享功能: ˙每一台伺服器可以讀取同機櫃內的任一台伺服器的記憶體(DRAM) ˙不同伺服器的記憶體只能用來當作資料存取使用, 不能用別的伺服器的記憶體來執行程式

Technical Specification

PCIe MR-IOV function based on SR-IOV devices、Sharing 10G SR-IOV NIC between servers in same rack through PCIe bus、Sharing hard disk or SSD between servers in same rack through PCIe bus、Sharing DRAM between servers in same rack through PCIe bus。

技術特色

此技術業已經過IC廠商的開發板驗證通過所有功能確實可行，且其高效能及低延遲符合期待。證實使用PCIe網路可以連結機櫃內的所有伺服器，藉以架構出一個低成本，高效能及低延遲的機櫃系統，在此基礎上，更可以發展需要高速運算(HPC) ，超融合的應用平台(hyper-converged storage server), 及最近通訊產業核心網的平台趨勢NFV (Network Function Virtualization) 平台。

應用範圍

資料中心(Software defined server、通訊設備核心網業者 (NFV 應用)、儲存設備業者(hyper-converged storage server)

接受技術者具備基礎建議（設備）

PCIe transparent switch, PCIe non-transparent switch

接受技術者具備基礎建議（專業）

熟悉PCIe 介面, NTB 技術及Linux核心和驅動程式發展環境

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