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SIGCOMM2022:一种采用非流水线架构的P4网络可编程芯片-Trio

摘要:本文介绍了Trio,一种用于瞻博(Juniper)网络MX系列路由器和交换机的可编程芯片组。Trio的架构基于一个多线程的可编程数据包处理引擎和一个分层的大容量内存系统,这使得它与基于流水线的架构有着根本的不同。Trio可以优雅地处理各种网络用例和协议的非同质包处理率,使其成为新兴网络内应用的理想平台。我们首先描述了Trio芯片组的基本构件,包括其多线程的包转发和包处理引擎。然后,我们讨论Trio的编程语言,称为微代码。为了展示Trio灵活的基于Microcode的编程环境,我们描述了两个使用案例。首先,我们展示了Trio为分布式机器学习执行网络内聚合的能力。其次,我们提出并设计了一种使用Trio的定时器线程的网络内滞留者缓解技术。我们在测试平台上使用三个真实的DNN模型(ResNet50、DenseNet161和VGG11)对这两个用例进行了原型测试,以证明Trio在执行网络内聚合的同时缓解串扰的能力。我们的评估表明,当集群中出现散工问题时,Trio的性能比目前基于流水线的解决方案高1.8倍。

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