SPECIAL TOPICGPU間通信を高速化するDPUがさらに進化　AIワークロード支える「SuperNIC」とは

2025.10.24

ページタイトルとURLがコピーされました

CPUとGPUに次ぐ“コンピューティングの第3の柱”とも呼ばれるDPU（データ処理ユニット）。ネットワークやセキュリティ処理をオフロードすることで、CPU/GPUを本来の仕事に専念させる重要な役割を果たすこの新プロセッサが、さらなる進化を遂げた。AIワークロードに特化した「SuperNIC」がAIファクトリーのネットワークをより強くする。

AIワークロードに特化　DPUから「SuperNIC」へ

このほかストレージプロトコル処理も担うなど多用途化が進んだDPUだが、ここにきて新たな形態変化が起きている。AI計算に特化したアクセラレーター「BlueField-3 SuperNIC」という派生型が登場したのだ。

DPU技術をベースとしてAIワークロード向けに設計された「NVIDIA BlueField-3 SuperNIC」

ここまで見てきたように、BlueField DPUのオフロード機能は、データセンター内の「North-South」通信を主ターゲットに強化・多様化してきた。だが、AIデータセンターにおいてはGPUサーバー間の「East-West」通信の高速化・効率化こそが最大の焦点だ。

図表　Optimized Networking for AI Cloud Data Centers

SuperNICは、この要請に応えて誕生した“コンパクト版DPU”だ。愛甲氏によれば、「DPU技術を基盤としながら、AIの計算処理に特化して最適化された。特に、GPU間の東西通信を効率化するためにサイズやパワー消費を最適化している」。BlueField-3 DPUは多機能化によって消費電力が増えた結果、外部電源が必要となったが、「SuperNICは、PCIスロットの75Wだけで動作するよう設計されている」。

当然、AIデータセンターに必要な“DPU由来の機能”はぎっしりと詰め込んでいる。SuperNICは、AI向けネットワーキングプラットフォーム「NVIDIA Spectrum-X」の一部として動作し、ネットワーク帯域効率の向上に必須のAdaptive Routingや、高度な輻輳制御、Performance Isolation等の機能を提供することで、AIワークロードのネットワークパフォーマンスを大幅に向上させる。この輻輳制御によって、マルチGPU環境で使われるNCCL AllReduceの帯域幅は、従来のイーサネットと比較して2.5倍に向上するという。

このように、多用途化の歴史を経てきたDPUは今、用途特化型のSuperNICへと進化を遂げ、AIインフラに不可欠なコンポーネントへと生まれ変わった。“本家”であるDPUに先駆けて、AIデータセンターで導入が始まっている800Gbpsにいち早く対応した「ConnectX-8 SuperNIC」もすでに登場している。