グーグルのクラウドを支えるテクノロジー　＞　第221回　SmartNICのCPUコアを用いたシステム処理のオフロード（パート1

CTC教育サービスはコラム「グーグルのクラウドを支えるテクノロジー　＞　第221回　SmartNICのCPUコアを用いたシステム処理のオフロード（パート1」を公開しました。

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はじめに
　今回からは、2025年に公開された論文「Wave: Offloading Resource Management to SmartNIC Cores」に基づいて、タスクスケジューラやメモリ管理の処理など、OSの管理タスクをSmartNICのCPUコアにオフロードするアーキテクチャー「Wave」について解説します。今回は、Waveを理解する前提となるSmartNICの基本的な仕組み、そして、Googleのデータセンターで利用されているプラグイン型のタスクスケジューラ「ghOSt」との関係を説明します。

SmartNICによるシステム処理のオフロード
　サーバーに搭載されたNIC（Network Interface Card）は、ネットワークパケットの送受信を行うハードウェアデバイスです。旧来のNICは、外部ネットワークから受け取ったパケットをサーバーのメモリーに書き込んでそれを処理するCPUを割り当てる、あるいは、その逆の処理を行うことが主要な役割でしたが、その後、データ圧縮や暗号化処理など、追加の機能をASICで実装するようになりました。そして現在、Googleのデータセンターのような大規模なコンピューティングインフラでは、ARMコアのような汎用のCPUと、このCPU専用のメモリーが搭載されたSmartNICが使用されています。これは、ネットワーク仮想化やファイアウォールなど、ネットワークに関連したソフトウェア処理をNIC上のCPUにオフロードするために利用されています。

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