Google Cloud、低レイテンシのハードウェアトランスポート「Falcon」を公開：AI主導の今後のネットワーキング要件に対応

Google Cloudは、信頼性の高い低レイテンシのハードウェアトランスポート「Falcon」を、Open Compute Project（OCP）を通じてイーサネットエコシステムに公開した。

[＠IT]

　Google Cloudは2023年10月18日（米国時間）、信頼性の高い低レイテンシのハードウェアトランスポート「Falcon」を、Open Compute Project（OCP）を通じてイーサネットエコシステムに公開したと発表した。

　ハードウェア支援型トランスポートレイヤーであるFalconは、本番環境で実証済みの以下のような技術を利用して、ソフトウェアのみのトランスポートよりも優れたパフォーマンスを実現する。

• Carousel：エンドホストでのスケーラブルなトラフィックシェーピング
• Snap：ホストネットワーキングへのマイクロカーネルアプローチ
• Swift：データセンターにおける輻輳（ふくそう）制御のためにシンプルで効果的な遅延を実現
• RACK-TLP：TCP用のRACK-TLP損失検出アルゴリズム
• PLB：ネットワーク負荷分散のためにシンプルで効果的な輻輳信号を生成
• CSIG：輻輳信号を生成

　下図は、Falconの各レイヤーと関連機能を示している。上位レイヤープロトコル（ULP）のRDMAとNVM Expressが示されているが、Falconは、エコシステムのニーズに応じて拡張し、ULPを追加することもできる。

Falconの概念図（提供：Google Cloud）

　Falconの下位レイヤーは、広帯域でありながら損失の多いイーサネットデータセンターネットワークで低レイテンシを実現するために、3つの重要な洞察を用いている。きめ細かなハードウェア支援によるラウンドトリップタイム（RTT）測定と、フローごとのハードウェア強制による柔軟なトラフィックシェーピング、高速かつ正確なパケット再送信が、マルチパス対応でPSPで暗号化されたFalcon接続と組み合わされている。

　Falconはこの基盤の上で、パフォーマンス要件やアプリケーションのセマンティクスが大きく異なるULPをサポートできるマルチプロトコルトランスポートとして、一から設計されている。ULPマッピングレイヤーは、InfiniBand Verbs RDMAおよびNVMe ULPとの互換性を標準で提供するだけでなく、柔軟な順序付けセマンティクスや優れたエラー処理など、ウェアハウススケールのアプリケーションに不可欠なイノベーションも含んでいる。

　ハードウェアとソフトウェアは、プログラマビリティと継続的なイノベーションのための柔軟性を維持しながら、高メッセージレート、低レイテンシ、高帯域幅という求められる特性を達成するために、協調して動作するように設計されている。

　Falconは、イーサネットがIT業界で中心的な役割を果たし続けていることを反映しており、柔軟性と拡張性に加え、ウェアハウススケールで予測可能な高パフォーマンスを実現することを目指していると、Google Cloudは説明している。

　大規模なAI（人工知能）／機械学習（ML）トレーニングやハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）のような新しいユースケースにより、要求の厳しいワークロードがますます増大する中、Google Cloudは、コミュニティーや業界パートナーと協力し、イーサネットをモダナイズすることで、AI主導の未来のネットワーキング要件に応えていくと述べている。