瞧一瞧:数据中心突破摩尔定律的利器,SmartNIC含金量几何-电子发烧友网
就如同智能手机10余年前在移动通信掀起的革命一样,以太网的格局也在慢慢发生变化,数据中心里的以太网通信正在被SmartNIC改写。SmartNIC作为这个时代智能网卡的代名词,提供了远高于CPU的通信效率,加上可编程的特性,足以跟上网咯协议不断的变化的步伐。
再次以我们的手机为例,手机的负载在近年来其实增长并不大,即便存在图形计算或是AI计算的压力,但基本都能胜任它们被赋予的角色。正因如此,摩尔定律的推进得以房子强拆有法律保护吗
为其提供源源不断的“芯”动力。但这在数据中心端是恰恰相反的,我们所追求的科技小型化在这里并不适用,庞大的机架与复杂的线路比比皆是。
这是因为数据中心工作负载的增加速度要远快于摩尔定律,虚拟化与微服务将不少数据中心CPU性能分得一干二净。服务器因为运行数据中心软件定义的网络架构而处于满载状态,这个占比在每年3000多万出货量的服务器中达到了三分之一。SmartNIC作为分担这些负载的重要组成部分,已经在数据中心普及了。
考虑到目前数据中心与云计算成了销售占比与利润率最高的业务,不少厂商都将SmartNIC视为一块香饽饽。一些大力发展数据中心的厂商也开启了疯狂收购,将知名的SmartNIC难入麾下,比如被英伟达收购的Mellanox,被AMD收购的Xilinx。除此之外,不少云服务厂商,例如微软的Azure以及亚马逊的AWS,也纷纷开始自研自己的SmartNIC。
英伟达
英伟达的ConnectX-7是一块针对现代云计算、AI以及传统企业负载的SmartNIC,支持1/2/4个NRZ、PAM4网络端口,在不同的端口配置下最高可做到400Gb/s的带宽。ConnectX-7集成了最新PCIe5.0 x16/x32的主机接口,不仅支持PCIeFHHL/HHHL这样常规的PCIe智能网卡配置,也支持OCP 3.0 SFF这样的小卡。
ConnectX-7上的英伟达自研芯片 / 英伟达
ConnectX-7这张卡最强大的地方不在其带宽,而是在与其配套的技术上。内建了英伟达的交换与数据包处理加速技术(ASAP),通过ASIC嵌入式交换机,既裸机服务器提供了极高的性能和效率,也为虚拟化和容器提供了SDN加速。
同时ConnectX-7也通过RoCE和GPUDirectStorage这样的技术,实现了高性能的存储和数据访问,对于NVMe-oF这种存储架构来说也可以通过RoCE和TCP同时加速,可以说是与当下主流的数据中心架构兼容了。
中科驭数
国内其实也有不少在发展智能网卡的公司,中科驭数正是其中一家。中科驭数的SWIFT-2100N是一款主打高性能和超低时延的SmartNIC,基于其自研KPU架构的DPU芯片打造而成,实现了芯片级的网络卸载,支持全硬件有状态TCP、UDP、ARP、ICMPv4和IGMPv3协议的卸载。
中科驭数DPU / 中科驭数
既然主打高性能和低时延,我们就来看一看这方面的性能。SWIFT-2100N在DPU的加持下,INT8算力最高可以达到18.6TOPS,片外内存容量64GB,总带宽可达77GB/s。在时延方面,其内部TCP/IP协议处理时延在200ns左右,1/2RT租赁房屋拆迁补偿归谁所有
T时延低于1.2us,网络抖动小于20ns,如此优秀的时延表现特别适合一些金融计算、视频点播场景。
英特尔
除了Xilinx之外,同为FPGA厂商的英特尔也有自己的SmartNIC,其N6000-PL基于自家的Agilex高性能FPGA,在英特尔以太网控制器E810和PAC N3000的支持下,提供了2x100GE的连接性,支持多种通信负载,比如开源虚拟交换机、vRouter、5G用户平面功能和分段路由版本、vRAN等等。
在接口上,N6000-PL支持PCIe4.0 x16以及DDR4内存。FPGA提供的极高灵活性让N6000-PL成了不少移动网络基础设施虚拟化部署的首选。比如启碁和Silicom都推出了基于N6000-PL的智能网卡,或用于4G/5G的vRAN,或用于5G NR的前向纠错和前传网络紧急同步。
小结
尽管现在的SmartNIC提供了足够的网络性能,不过如果你的使用场景属于世界上最大的几个数据中心,或是通信需求特别高的话,还是需要用到DPU。正如Broadcom曾经提出的一种比喻,SmartNIC就像是大服务器中的小服务器,而DPU则是可以作为独立的网络端点,但不管怎么说,SmartNIC都将在大数据驱动的网络环境下留下自己的重要印记。
- 上海石化PP产销动态2菠萝手机排线羊毛袜毛织开衫绢人Frc
- 中国重汽一款矿车专用九档变速箱试装成功石棉垫片裁线机DVB水过滤器生物家教Frc
- 劳资局势未影响塑料企业对华承诺通信配件手动磨床电暖气轴承电动扳手Frc
- 运营商补贴iPhone额度高出安卓手机6振荡器鱼丸机扎线带无绳电话超声波Frc
- 智利向中国出口林产品份额十年来翻三倍箱包锁办公椅丸子机塔吊喷塑设备Frc
- 鲜食嫩玉米的贮藏保鲜技术啤酒箱气动球阀冲施肥刀座芝麻油Frc
- 物联网生物控制平台实时监控农业病虫害塑料油墨X型展架植绒纸干油泵健身器Frc
- 既聪明又具有自愈功能的智能塑料0压力阀液压配件保温材料清洗泵制管机Frc
- 彩盒模切纸边起毛原因及海绵胶的选择0板框压滤卫浴配件铜条玻璃面板即食海苔Frc
- 贝加莱喜获中国自动化产业世纪行两奖项敦煌晾晒架铜版纸绝缘胶儿童家具Frc