世界初！OpenStackでFPGA回路のリソース管理を動作実証

～ 高速なNFV仮想化環境の実現へ ～

NTTアドバンステクノロジ株式会社（以下：NTT-AT、本社：神奈川県川崎市、代表取締役社長：木村丈治）は、コンピュータの処理速度を高めるためのアクセラレータ（*1）技術の重要性に着目しており、この度、OpenStack（*2）環境におけるFPGA（*3）回路のリソース管理を世界で初めて動作実証いたしました。
本技術により、今後、OpenStackからFPGAのプログラム管理ができるようになるため、FPGA等のアクセラレータの仮想化環境への適用が加速され、より高度な仮想化環境の実現が期待されます。
なお、本成果は、2018年9月21日（金）、ホテル雅叙園東京にて開催される「インテル® FPGA テクノロジー・デイ 2018」にて動態展示いたします。

■背景
昨今、NFV（*4）等の仮想環境において、FPGA等のアクセラレータを用いた高速化技術の適用の検討が進んできました。加えて、仮想化環境の管理にはOpenStackの導入が進んでおり、OpenStackによるFPGA等のアクセラレータのライフサイクル管理を行う「OpenStack Cyborg」が2018年8月30日のRocky版で正式にリリースされるなど、仮想化環境へのアクセラレータの導入が身近になっています。

このような状況から、NTT-ATでは、FPGA等の重要性に着目し、OPAE（*5）対応FPGAボードを用いたライフサイクル管理をCyborgにより実現できることの動作実証を行い、FPGAのプログラム管理ができることを確認しました。この動作実証は、世界初（当社調べ）となります。

本技術により、今後FPGA等のアクセラレータのプログラム管理ができるようになるため、より高度な仮想化環境がさらに身近になることが期待されます。

■動作実証の概要

【OpenStack Cyborgで実現するクラウドFPGAライフサイクル管理】

 ■主な特徴
・OpenStack公式コンポーネントでFPGAを管理
　　⇒ OpenStack Rocky+OPAE対応FPGAボードでの世界初の動作実証
・OPAEによるFPGA共通制御インターフェースの実現
　　⇒ OpenStackからFPGAリソースを認識
・NFVアクセラレーション・マネジメント基盤として
　　⇒ 通信キャリア AFaaS/FPGAaaSで活用
・将来的にFPGA回路を「VM化」
　　⇒ VMイメージのようにFPGA回路を管理するアーキテクチャ

■今後の展開
OpenStackでのFPGA回路のリソース管理は、FPGA回路をVMと同じように管理できるため、FPGAのソフトウェア化が加速し、仮想環境で簡単に利用できるようになっていくと推測されます。本技術を用いて仮想化環境へのアクセラレータ導入を加速するとともに、アクセラレータを用いたアプリケーション開発から、OpenStackを用いた仮想化環境プラットフォームの構築までをNTT-ATは積極的に行っていきます。

■展示会のお知らせ
来る2018年9月21日（金）、ホテル雅叙園東京にて開催される「インテル® FPGA テクノロジー・デイ 2018」にて、動態展示いたします。
展示内容詳細：http://www.ntt-at.co.jp/eventseminar/event/2018/detail/e_20180921/
 
（＊1）：アクセラレータ
　　　⇒　コンピュータの処理速度を高めるためのハードウェアやソフトウェア。
（＊2）：OpenStack
　　　⇒　クラウドコンピューティングの基盤を構築するためのソフトウェアの一つ。
（＊3）：FPGA（Field Programmable Gate Array）
　　　⇒ PLD（Programmable Logic Device）の一種であり、設計者が手元で変更を行いながら理論回路を
　　　　プログラミングできるLSIのこと。
（＊4）：NFV（Network Functions Virtualization）
　　　⇒ ネットワークを制御する通信機器の機能をソフトウェアとして実装し、汎用サーバの仮想化された
　　　　OS上で実行する方式。
（＊5）：OPAE（Open Programmable Acceleration Engine）
　　　⇒ FPGAの複数の世代やプラットフォームの間で一貫したAPIを提供する
　　　　ソフトウェア・プログラミング・レイヤー。

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