Há uma cena no filme Apollo 13 que deixa clara a importância da energia para o funcionamento dos equipamentos. A energia necessária para operar e, posteriormente, reiniciar a nave é fundamental para o sucesso final (alerta de spoiler) da missão de trazer os astronautas de volta à Terra.
A realidade que muitos de nós ignoramos — até ficarmos sem energia devido a uma tempestade ou outro evento externo — é que todos os aplicativos que executamos consomem energia. Como hoje dependemos de aplicativos para acender nossas luzes, trancar nossas portas e operar nossos carros, o consumo de energia é calculado tanto em termos de eletricidade quanto de ciclos de CPU.
Podemos brincar sobre como nosso navegador está lento hoje e admitir, meio sem graça, que talvez seja porque estamos com trinta ou mais abas abertas, mas a verdade é que a capacidade computacional não é ilimitada. Em qualquer ambiente com recursos limitados — como a borda — há ainda menos capacidade computacional disponível para executar a automação, o processamento de dados e as comunicações das quais dependemos praticamente todos os dias para trabalhar, viver e nos divertir.
Embora tenhamos levado os limites da engenharia ao extremo do que é possível, os constantes alertas sobre o fim da Lei de Moore continuam a nos lembrar de que há um limite para a quantidade de transistores que podemos concentrar em uma polegada quadrada. Há um limite para a quantidade de componentes que podemos colocar em um celular e para o poder computacional que podemos esperar de um rack de servidores instalado em uma torre de telefonia celular.
Assim, a borda — composta por todos os dispositivos, endpoints e nós de computação com recursos limitados — precisa de uma forma de aumentar a capacidade computacional disponível sem um aumento correspondente de tamanho e espaço. Essa necessidade está por trás do renascimento da infraestrutura; um movimento que passa despercebido pela maioria das pessoas e se concentra no uso de capacidade computacional especializada (otimizada) para aumentar efetivamente a capacidade geral desses ambientes com recursos limitados.
A evolução da computação otimizada por hardware
O caminho evolutivo da computação otimizada para hardware começou há muito tempo com “placas” de aceleração especializadas em criptografia e acabou dando origem à GPU (unidade de processamento gráfico) e, agora, à DPU (unidade de processamento de dados).
Cada evolução isolou tarefas específicas de processamento, que passaram a ser literalmente implementadas diretamente no silício, aumentando exponencialmente a capacidade de processar dados com mais rapidez e eficiência. Essa é a base das placas de aceleração criptográfica de meados dos anos 2000, que acabaram incentivando a adoção do SSL Everywhere ao melhorar drasticamente o desempenho do processamento de criptografia e descriptografia. Avanços semelhantes ocorreram em mercados adjacentes, com foco no aumento da velocidade do processamento de armazenamento. O TOE (mecanismo de descarregamento de TCP) é “um dispositivo de rede que implementa protocolos TCP/IP em uma placa de hardware. A interface TOE também fornece ao Data ONTAP uma interface para a infraestrutura de 1 ou 10 GbE. A placa TOE PCIe de 10 GbE oferece suporte completo a aplicações NFS, CIFS e iSCSI TCP no Data ONTAP.”
Basicamente, sempre que precisamos aumentar a capacidade em ambientes com restrições — sejam elas econômicas ou físicas —, vimos a introdução de componentes de hardware voltados à otimização.
A DPU, atualmente a queridinha do momento, graças à NVIDIA e ao crescente interesse em aplicações relacionadas a IA e ML, é a manifestação atual dos nossos esforços para superar as limitações físicas da computação.
O papel da DPU na borda
Ambientes como os de edge computing precisam do aumento de desempenho proporcionado pela computação otimizada por hardware. Seja na indústria, onde a IIoT (Internet Industrial das Coisas) exige o processamento de dados em tempo real com latência extremamente baixa (inferior a 20 ms), seja na área da saúde, onde a velocidade de processamento dos dados de saúde pode significar a diferença entre a vida e a morte, a computação otimizada por hardware é indispensável.
Isso significa que qualquer plataforma centrada em aplicações que busque permitir que as organizações aproveitem os benefícios da computação de borda deve incluir a computação otimizada para hardware como um recurso essencial.
A DPU representa a democratização do poder de computação otimizado. Combinada com a pilha de software adequada e viabilizada pela plataforma certa, a borda poderá oferecer às empresas as mesmas eficiências e benefícios atualmente desfrutados por grandes provedores de hiperescala.
É por isso que continuamos a trabalhar com parceiros como a NVIDIA. Embora o software esteja dominando tudo — inclusive a edge —, ainda é o hardware que impulsiona tudo. E essa capacidade pode ser ampliada sem exigir mais espaço, aproveitando a otimização de hardware.
Sobre o autor
Lori MacVittie é engenheira distinta e evangelista-chefe no Escritório do CTO da F5, com ampla experiência em entrega de aplicações, estratégia de automação e infraestrutura. Ela é conhecida por transformar complexidade em clareza, seja definindo diretrizes para agentes de IA, analisando arquiteturas multinuvem frágeis ou investigando os limites de sistemas escaláveis. Ela acumula mais de trinta anos de experiência no setor, abrangendo desenvolvimento de aplicações, arquitetura de TI e operações de redes e sistemas. Antes de ingressar na F5, atuou como editora de tecnologia e recebeu diversos prêmios. MacVittie tem mestrado em Ciência da Computação e é uma autora prolífica, com publicações que abrangem segurança, nuvem e arquitetura empresarial. Ela também é uma entusiasta de jogos de tabuleiro e videogames, além de ter opiniões assumidamente fortes sobre queijos.
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