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NVIDIA se lance dans la 5G avec Aerial
Un kit de développement logiciel pour construire et déployer des réseaux d'accès radio virtualisés 5G accélérés par GPU

Le , par dourouc05

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La 5G promet d’être une révolution dans les réseaux mobiles. Certains voient l’opportunité d’améliorer les débits grâce à une interface physique améliorée, notamment avec l’utilisation des ondes millimétriques, bien qu’à courte portée. La latence pourrait être réduite d’un facteur dix, la bande passante dans le meilleur cas multipliée par mille, le nombre de clients par kilomètre carré multiplié par plusieurs millions.

D’autres lorgnent du côté de la virtualisation du réseau. En effet, l’un des avantages de la 5G est que chaque composant sera virtualisé, ce qui suit la tendance actuelle dans les centres informatiques : à part l’antenne physique, tous les composants d’un réseau 5G peuvent être répartis sur des machines virtuelles, hébergées n’importe où dans le monde. Par exemple, dans un centre informatique, tout peut être virtualisé, à part la connexion au réseau extérieur : chaque composant d’une application (base de données, serveur applicatif, etc.), mais aussi les parties réseau (répartition de charge, routage, etc.), ce qui est couramment dénommé par l’acronyme SDN (software-defined network).

L’une des possibilités est alors qu’un opérateur peut louer des parties de son réseau à d’autres (des “tranches”, slices), de telle sorte qu’une société pourrait louer toute une infrastructure 5G dans une zone donnée (des champs, par exemple) et traiter les paquets de son côté, ou bien ne louer que l’accès à l’antenne physique et gérer toute la partie depuis le décodage des signaux électromagnétiques elle-même, ou n’importe quelle partie entre les deux. On parle alors de SDR (software-defined radio), la virtualisation pouvant être adaptée en temps réel, en quelques millisecondes (c’est là tout l’avantage par rapport à l’organisation actuelle des réseaux). Chaque composant virtualisé est dénommé fonction virtuelle (NVF). C’est une révolution dans les réseaux, une de plus (après le numérique dans la 2G et les réseaux IP dans la 4G).

NVIDIA vient d’annoncer son arrivée dans le domaine du SDR, avec ses cartes graphiques et sa technologie de calcul sur cartes graphiques CUDA. Quel est le rapport ? À cause de la virtualisation, le matériel actuel ne sera plus adapté : le degré de flexibilité requis sera tellement élevé que les fonctions fixes actuelles ne pourront pas servir tous les cas de figure. Il faudra donc un matériel générique (et très rapide à mettre à jour) qui peut traiter un très grand nombre de paquets par seconde. Les FPGA ne sont pas forcément les plus adaptés, vu qu’il faut un peu de temps pour leur mise à jour (quelques secondes), mais ils seraient tout à fait acceptables. Les cartes graphiques (GPU) peuvent changer de programme à exécuter en quelques millisecondes (le temps d’envoyer le programme sur le processeur).

D’où la solution Aerial de NVIDIA, orientée 5G et virtualisation. Elle comprend deux bibliothèques. cuVNF se focalise sur la virtualisation de fonctions réseau, c’est-à-dire un traitement optimisé des opérations d’entrée-sortie et de gestion des paquets à travers une interface directe vers la carte réseau (GPUDirect). cuBB est plutôt orienté vers la couche physique, donc du traitement de signal (ce pour quoi les GPU excellent depuis longtemps), avec notamment cuPHY pour l’implémentation de la couche physique de la 5G. Il existe déjà des cartes réseau compatibles avec la technologie GPUDirect, par exemple la Mellanox CX-5. Pour les GPU, toute la gamme NVIDIA est utilisable, depuis les Jetson Nano jusqu’aux serveurs EGX.


Source : blog NVIDIA.

Voir aussi : plus de détails sur la virtualisation dans la 5G.

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