はじめに
Gen-Z™はスケーラブルなコンピューティング相互接続プロトコルであり、メモリとコンピューティング需要の高まりによる問題を解決するための細分化されたアプローチを提供します。他のプロトコルとは異なり、Gen-ZはイーサネットおよびPCIeプロトコルの既存の物理層を再利用しますが、独自のデータリンク（MAC）およびトランスポート層のパケット形式とコマンド構造を再定義します。
これにより、Gen-Zは、イーサネットまたはPCIeで使用されている既存のケーブルおよびコネクタを介して、キャッシュラインの粒度で非常に低遅延でデータ転送を行い、高スループットを実現できます。
当社は、Gen-Zコンソーシアムの積極的なメンバーであり、Gen-Zプロトコルを中心としたエコシステムの開発を可能にする製品を発表した技術業界における最初の企業の1つです。
利点
メモリとコンピューティングリソースが物理的に別々のラックにある分散システムに移行することには、複数の利点があります。
ハードウェアの課題：PCBの領域が飽和状態になっている
マザーボードには、DDR DIMMスロットを追加する余地がありません。新しい高速並列プロトコルでは、複雑なPCB設計技術と製造用のエキゾチックな材料の使用が必要であり、ハードウェアメーカーに負担がかかります。したがって、メモリ拡張にシリアルインターフェイスを使用する業界の傾向があります。
Gen-Zのアプローチ：
- 異なるラック上であっても、ボックスの外側に物理的に配置されているメモリリソースを連結できるようにします。これにより、ボックス内にメモリを追加する必要がなくなり、PCBのスペースが解放され、製造コストが削減されます。
- CPUインターフェイスを基盤となるメモリ技術から切り離し、ユーザーが特定のベンダー、アーキテクチャやCPUに縛られることなく、独立したリズムでCPUをアップグレードできるようにします。
- 直接接続された、ストレージクラスメモリ（SCM）のような永続メモリ、または純粋なNANDフラッシュストレージメディアなどのメモリ技術の組み合わせを可能にします。
- DDR4やDDR5などの直接接続されたパラレルメモリインターフェイスなどの厳しいタイミング要件を取り除きます。
ソフトウェアの課題：ワークロードは変化しています
最新のHPCモデルとAI/MLアルゴリズムでは、中間データセットを保存するために大量のメモリが必要です。これらのデータセットには、複数の計算ノードからの同時にアクセスできる必要があります。
Gen-Zのアプローチ：
- メモリとコンピューティングリソースをプールし、ラック全体で共有し、アプリケーションがデータセンター全体に分散されたリソースを使用できるようにします。
- データリンク層とトランスポート層のプロトコルを最初から再定義して、ネットワーク全体で数マイクロ秒以内のラウンドトリップ遅延を実現します。
- 分散物理メモリの直接アドレス指定を提供し、オペレーティングシステムとデバイスドライバーのオーバーヘッドを排除します。CPUコアは、エンドアプリケーションの実行により多くの時間を費やすことができます。
- メモリのロードとストアのセマンティクスについて、キャッシュレベルの粒度で信頼性の高い安全なデータ転送を保証します。
- コレクティブやアトミックなどの高度な機能により、ソースでデータを処理できるため、コストのかかるバッファーコピーを節約できます。
コストの課題：投資から価値を引き出す
継続的なイノベーションでは、イーサネットのように何十年も持続し、投資を完全に回収できる技術を特定することは困難です。ほとんどの新しいプロトコルでは、新しいハードウェアまたは既存のインフラストラクチャのアップグレードが必要です。
Gen-Zのアプローチ：
- イーサネットで使用されているものと同じIEEE 802.3物理層の既存の物理インフラストラクチャをメモリのロードとストアのセマンティクスに再利用します。
- データセンターの電源とケーブル接続に対するインフラストラクチャの変更を排除します。
- 必要に応じて、メモリとコンピューティングリソースの共有と再割り当てを有効にします。これにより、データセンター管理者は将来のニーズに備えてシステムを過剰にプロビジョニングする必要がなくなり、総所有コスト（TCO）が削減されます。
製品
1. Gen-Z Micro開発キット（µDK）
Gen-Z Micro開発キットは、Gen-Zプロトコルをすぐに実行するために必要なすべてのハードウェアおよびソフトウェアコンポーネントが付属するスタンドアロンプラットフォームです。このマイクロ開発キットは、次の場合に役立ちます。
- ハードウェアエンジニアが、Gen-Z互換のブリッジやスイッチなどの独自のハードウェアを設計およびプロトタイプ化する場合。
- デバイスドライバーを開発し、Gen-Zエコシステムのソフトウェアフレームワークを開発するソフトウェア開発者。
- システムアーキテクトが、遅延を評価し、ファブリックに接続されたメモリのコレクティブや一貫性などの新機能を調査する場合。
[Video] Platform Software Development Kit for Gen-Z Enablement
[Videos] Gen-Z Consortium Webinars
読み物
[Technical Brief] SMART Gen-Z Micro Development Kit (µDK)
Future of Persistent Memory DRAM and SSD Form Factors Aligned with New System Architectures
2. Gen-Zメモリモジュール（ZMM）
当社のZMMは、Gen-Zプロトタイピングおよび実稼働展開用の標準EDSFF E3.Sフォームファクタの高密度メモリモジュールです。ZMMメモリモジュールには、最大256GBのDDR4メモリを搭載したさまざまな容量があります。これにより、サーバーメーカーは、遅延やスループットを犠牲にすることなく、高速かつ低遅延のメモリを追加してDDRスロットを解放できます。
読み物
[Product Brief] SMART Gen-Z Memory Module
ソリューション
- インメモリ分析
- 類似性検索
- 大規模グラフ推論
- 財務モデリング
注文情報
当社のGen-Z製品の詳細については、お問い合わせください。