現在、NVIDIAが注力する業界の1つにテレコム業界がある。5Gネットワークインフラをターゲットに、同社が提供するGPUやDPU（データ・プロセッシング・ユニット）を搭載する製品・ソリューションをパートナーとともに次々と開発。国内外の通信キャリアと、導入に向けた実証を重ねている。

そうしたテレコム業界向けの取り組みについて、NVIDIAが2021年8月3日に記者説明会を開催した。デベロッパー リレーションズ／エバンジェリスト（Telco AI & 5G/B5G）の野田真氏は注力領域として「vRAN、ネットワーク解析、セキュリティ」の3つを挙げ、最新の取り組みを説明した。

NVIDIA デベロッパー リレーションズ／エバンジェリスト（Telco AI & 5G/B5G）の野田真氏

5Gインフラの仮想化を加速する「DPUの2つの機能」
この中で特に重点的に解説したのが、1つめのvRAN（仮想化RAN：Radio Access Network）だ。

現在、世界中の通信キャリアがRANの仮想化と、その先に見据えるRANのオープン化に向けて新技術・ソリューションの導入・検証を進めている。これまで単一ベンダーの垂直統合型システムとして構築されてきたRANを、ハードウェアとソフトウェアに分離（ディスアグリゲーション）したうえで、複数ベンダーが提供するコンポーネントの組み合わせてによって構成できるようにするのが狙いだ。

NVIDIAは、このディスアグリゲーション／オープン化を実現するためのプラットフォームとなるソリューションを開発・提供している。そのポートフォリオは、RANの信号処理やパケット転送、AI処理などを行うためのプロセッサー、その上で動作するアプリケーションのためのライブラリやドライバー群、そしてソリューション開発・運用を支援するためのSDKまでと幅広い。

そのうち、テレコム領域で特に重要な意味を持つ新しいコンポーネントが「DPU」だ。NVIDIAが買収したメラノックステクノロジーズのSmartNIC（ネットワークインターフェースカード）の「BlueField」を、「NVIDIAが強化して、DPUとして提供している」（野田氏）。ひとことで言うと、ネットワーク処理に特化したプロセッサーであり、サーバーに挿入するアクセラレーターカードとして提供される。

DPU「NVIDIA Bluefield」の概要

同氏によれば、このDPUは2つの特徴的な機能を有している。

1つが「ASAP2（エーサップ スクウェア）」だ。これまでホストCPU側で行っていた転送処理をDPUにオフロードできる機能である。コアネットワークおよびRANの仮想化において、VNF（仮想ネットワーク機能）の処理をDPUに担わせることで、CPUを本来の処理に専念させることができる。例として、「5GのUPF（ユーザープレーン機能）をDPUにオフロードする」といった使い方が有効だという。

ASAP2の動作イメージ

もう1つが、「NFVIオフロード」だ。ホストCPUの処理を軽減するという目的は前記のASAP2と同じだが、オフロードする対象が異なる。

下図表の左側のように、これまでの仮想化環境では、パケット転送処理などをNICにオフロードしたとしても、仮想化インフラ（NFVI）管理や、SDNの管理・制御など、そのほかにもホストCPU側が担わなければならない処理が残されていた。野田氏によれば、「それらで30%ほどのリソースが食われて」おり、システム全体でみると利用効率を下げる要因になっていた。

DPUによるNFVIオフロードのイメージ

NFVIオフロードは、この問題を解決する。

2021年にリリースしたDPU「BlueField 2」には8つのARMコアが搭載されており、ここに先述のNFVI管理やSDN関連処理などをオフロードすることが可能だ。「ホストCPUはすべてのリソースを使って、VMやコンテナの処理が行えるため、システム全体の利用効率が上がる」。なお、先ごろ発表された次世代の「BlueField 3」では、ARMコアを16個搭載する。

NVIDIAはこのDPUを搭載したアクセラレーターカードとして、「NVIDIA Aerial A100」を2021年後半にリリースする計画だ。これを使って富士通やエリクソン等のパートナーとともにvRAN向けのソリューションを開発。国内外のキャリアへ提供しようとしている。