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DARPA tiene como objetivo hacer redes 100 veces más rápidas con FastNIC

Tener una conexión lenta siempre es frustrante, pero imagina cómo se sienten las supercomputadoras. Todos esos núcleos realizan todo tipo de procesamiento a la velocidad del rayo, pero al final todos esperan que una interfaz de red obsoleta permanezca sincronizada. A DARPA no le gusta. Entonces, DARPA quiere cambiarlo, en particular creando una nueva interfaz de red cien veces más rápida.

El problema es este. Según lo estimado por DARPA, los procesadores y la memoria en una computadora o servidor generalmente pueden funcionar a una velocidad de aproximadamente 10 ^ 14 bits por segundo, que está convenientemente en la región de terabit, y el hardware de red como interruptores y fibra son capaces de lo mismo.

"El cuello de botella real para el rendimiento del procesador está representado por la interfaz de red utilizada para conectar una máquina a una red externa, como un Ethernet, lo que limita severamente la capacidad de adquisición de datos de un procesador ", explicó Jonathan de DARPA Smith en una publicación de la agencia de noticias sobre el proyecto. (Énfasis en el mío.)

Esa interfaz de red generalmente toma la forma de una pestaña (convirtiéndola en una tarjeta de red) y gestiona la aceptación de los datos de la red y los transmite a los sistemas informáticos, o viceversa. Desafortunadamente, su rendimiento es generalmente más en el rango de gigabits.

Ese delta entre la NIC y los otros componentes de la red representa un límite fundamental en la velocidad con la que se puede compartir la información entre diferentes unidades de procesamiento, como los cientos o miles de servidores y GPU que conforman las supercomputadoras y los centros de datos. Cuanto más rápido una unidad puede compartir su información con otra, más rápido puede pasar a la siguiente tarea.

Piénsalo de esta manera: administra una granja de manzanas y cada manzana debe ser inspeccionada y pulida. Hay personas inspeccionando manzanas y personas puliendo manzanas, y ambas pueden hacer 14 manzanas por minuto. Pero las cintas transportadoras entre los departamentos transportan solo 10 manzanas por minuto. ¡Puedes ver cómo se acumularían las cosas y lo frustrante que sería para todos los involucrados!

Con el programa FastNIC, DARPA quiere "reinventar la pila de red" y mejorar la productividad en un factor de 100. Después de todo, si pueden resolver este problema, sus supercomputadoras tendrán una inmensa ventaja sobre otros en el mundo, en particular aquellos en China, que ha competido con los Estados Unidos en el ámbito informático de alto rendimiento durante años. Pero no será fácil.

"Hay muchos gastos y complejidad en la construcción de una pila de red", dijo Smith, el primero de los cuales rediseñará físicamente la interfaz. "Comience con el hardware; Si no puedes hacerlo bien, estás atascado. El software no puede hacer las cosas más rápido de lo que permite la capa física, por lo que primero debemos cambiar el nivel físico. "

La otra parte principal, por supuesto, rehace el lado del software para enfrentar el inmenso aumento en la escala de los datos que la interfaz tendrá que gestionar. Incluso una modificación 2x ​​o 4x requeriría mejoras sistemáticas; 100x implicará prácticamente una reelaboración del sistema.

Los investigadores de la agencia, apoyados, por supuesto, por cualquier persona del sector privado que quiera ingresar, por así decirlo, tienen como objetivo demostrar una conexión de 10 terabit, aunque todavía no es una línea de tiempo. Pero la buena noticia por ahora es que todas las bibliotecas de software creadas por FastNIC serán de código abierto, por lo que este estándar no se limitará a los sistemas patentados del Departamento de Defensa.

FastNIC es solo al principio, así que olvídalo por ahora y te avisaremos cuando DARPA descifre el código en un año o tres.

Sobre Willian Delgado

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