GPUからストレージを直接読み書きするcuFileのAPIと下層ソフトウェア群について、NVIDIAがオープンソース化の方針を示した。必要なデータだけをGPUへ取り込むSCADAでは、データ取得とアクセス権の設定を分離する。
cuFileのAPIと下層ソフトを公開対象に
GPUからストレージを直接読み書きするcuFileについて、NVIDIAはAPIとその下層のストレージソフトウェア群をオープンソース化すると発表した。cuFileは、ストレージとGPUを直接つなぐGPUDirect Storageの構成要素に当たる。
GPUはストレージに数千件の処理を並行して要求できるという。こうした要求を扱うデータ経路が、今回の公開方針とアクセス制御の構成に共通する対象だ。
CPUの中継バッファーを介さないデータ経路
GPUDirect Storageは、ストレージとGPUメモリーの間に直接DMA経路を設け、CPUの中継バッファーを介したデータの受け渡しを省く。cuFileは、この経路をファイルシステム経由で使うインターフェースで、ローカルと分散の両ストレージに対応する。
SCADAが必要なデータだけをGPUへ取り込む
ストレージからGPUメモリーへ取り込む範囲は、アプリケーションが必要とするデータに絞る。NVIDIAが示したSCADAは、GPUがそのデータをストレージから自身の高速メモリーへ直接取り込むための枠組みだ。
アクセス経路の設定を特権コンポーネントへ分離
SCADAでは、速度を要する利用者側の処理を、信頼された処理基盤の外に置く。承認済みストレージへの保護されたアクセスは、別の特権コンポーネントが初期設定時に構成する。
その設定は標準的なLinuxのセキュリティ適用手順に従う。データを取得する処理と、取得を許す経路の設定を分けた構成になっている。
圧縮・暗号化処理で示したCPUのスループット
直接アクセスの経路では、データの圧縮や暗号化も処理の一部となる。NVIDIAが紹介した二段階の圧縮・暗号化処理のベンチマークでは、Vera CPUのスループットはx86 CPUの最大3.21倍だった。