Research on High-speed Packet I/O with P2P DMA

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K19781
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 60060:Information network-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Nakamura Ryo 東京大学, 情報基盤センター, 准教授 (90804782)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: P2P DMA / Pcieデバイス / 高速パケット転送 / ネットワークI/O

Outline of Final Research Achievements

In this research, we have studied high-speed network I/O based on Peer-to-Peer Direct Memory Access (P2P DMA), which allows devices connected to a machine to exchange data directly without the CPU. During the research, we implemented a measurement tool for P2P DMA that clarified the advantages of using P2P DMA, and developed a new high-speed software router that leverages P2P DMA between Network Interface Cards.

Free Research Field

ネットワークシステム

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、コンピュータに搭載された複数のデバイスが連携する環境を想定し、デバイス間で直接データをやりとりするP2P DMAについて、その利点と応用についての研究を行なった。研究の結果、P2P DMAの有用なケースを明らかにし、応用事例としてCPUを利用するよりもさらに高速なソフトウェアルータの実現に至った。本成果は、計算での利用は当たり前となったGPUやアクセラレータをはじめとする周辺デバイスをより効率的に、幅広い用途へと利用していくための一助となるものである。