賽靈思推首款SmartNIC平臺(tái)，集網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和計(jì)算加速一體

（文章來(lái)源：智東西）

賽靈思發(fā)布了其首款“一體化SmartNIC（智能網(wǎng)卡）平臺(tái)”——Alveo U25的數(shù)據(jù)中心加速卡，該加速卡作為Alveo系列的延續(xù)和升級(jí)，不僅集成了網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和計(jì)算加速功能，同時(shí)還基于FPGA技術(shù)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了全可編程與一站式加速應(yīng)用。

此外，賽靈思數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)副總裁Donna Yasay、賽靈思大中華區(qū)銷(xiāo)售副總裁Maria Tang還向大家分享了Alveo U25的特性和功能，并在會(huì)后接受了包括智東西在內(nèi)的少數(shù)媒體的采訪，深入探討賽靈思在“數(shù)據(jù)中心優(yōu)先”戰(zhàn)略實(shí)施以來(lái)的規(guī)劃和發(fā)展，以及對(duì)目前數(shù)據(jù)中心處理器市場(chǎng)的看法。隨著AI、5G和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，在大數(shù)據(jù)爆炸式增長(zhǎng)的同時(shí)，也催生著各個(gè)企業(yè)數(shù)據(jù)中心的快速轉(zhuǎn)型。

在此背景下，如何增強(qiáng)自身的數(shù)據(jù)處理能力，進(jìn)一步提升現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的利用率、性能與能效，正逐漸成為各個(gè)企業(yè)在數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，需要解決的問(wèn)題之一。Maria Tang談到，在2019年第三季度，賽靈思的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的年增長(zhǎng)率為24%，季度增長(zhǎng)率為92%。這體現(xiàn)了賽靈思數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)在經(jīng)歷過(guò)去一年的市場(chǎng)考驗(yàn)后，取得的認(rèn)可與成績(jī)。

而Alveo U25作為賽靈思戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型中的一次重要發(fā)布，不僅進(jìn)一步豐富與擴(kuò)展了數(shù)據(jù)中心生態(tài)系統(tǒng)，同時(shí)也為日益增長(zhǎng)的SmartNIC市場(chǎng)需求提供了一個(gè)有效的解決方案。Donna Yasay透露，目前Alveo U25已經(jīng)向關(guān)鍵客戶提供樣片，預(yù)計(jì)在今年第三季度實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)的廣泛供應(yīng)。賽靈思新一代數(shù)據(jù)中心加速卡的推出，瞄準(zhǔn)了二、三級(jí)云服務(wù)提供商、電信公司和私有云數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商的SmartNIC部署需求。

據(jù)介紹，Alveo U25通過(guò)提供一體化的SmartNIC平臺(tái)，能夠幫助云服務(wù)提供商等解決SDN、虛擬交換、AI推理、視頻轉(zhuǎn)碼和數(shù)據(jù)分析等龐大的數(shù)據(jù)中心處理需求和工作負(fù)載。如果說(shuō)，賽靈思Alveo系列的以往產(chǎn)品，功能主要集中在計(jì)算加速方面，能夠處理視頻轉(zhuǎn)碼和圖像識(shí)別等工作負(fù)載。此次新推出的U25加速卡，則是一個(gè)集網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和計(jì)算為一體的加速卡，并基于FPGA技術(shù)研發(fā)擁有全可編程特性，以及加速和卸載等處理功能。

與此同時(shí)，Alveo U25還基于賽靈思FPGA技術(shù)，不僅支持可編程特性，同時(shí)還擁有一站式加速應(yīng)用，讓用戶無(wú)需編程，就可通過(guò)加速卡實(shí)現(xiàn)無(wú)縫卸載，或是加速服務(wù)器的聯(lián)網(wǎng)、存儲(chǔ)和計(jì)算。正是基于FPGA技術(shù)，賽靈思的SmartNIC平臺(tái)在開(kāi)發(fā)速度和功耗性能方面，也有著較為不錯(cuò)的表現(xiàn)。

其中，Donna Yasay介紹到，與基于SoC的NIC相比，Alveo U25在同等功耗水平上所能處理數(shù)據(jù)包的數(shù)量是SoC的4倍，單位功耗性能是SoC的10倍，擁有更高的吞吐量和靈活應(yīng)變引擎。另一方面，由于Alveo U25支持無(wú)縫嵌入網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和計(jì)算卸載和加速功能，因此能夠減少多余的數(shù)據(jù)傳輸和CPU處理，既大幅度降低了CPU的工作負(fù)擔(dān)，釋放了更多資源，也提升了工作效率。

同時(shí)，基于動(dòng)態(tài)可重配置的FPGA技術(shù)，用戶還無(wú)需重制加速卡上的FPGA，就能動(dòng)態(tài)地升級(jí)或更新功能。除此之外，Donna Yasay還進(jìn)一步介紹了Alveo U25 SmartNIC適配器的具體功能，包括支持兩個(gè)25G以太網(wǎng)端口、開(kāi)箱即用、時(shí)間戳、存儲(chǔ)處理和Onload技術(shù)等。值得一提的是，Onload是賽靈思在去年4月收購(gòu)?fù)ㄓ嵐維olarflare所開(kāi)發(fā)的技術(shù)。

據(jù)介紹，Onload技術(shù)能夠使數(shù)據(jù)包直接輸送到用戶空間，而無(wú)需進(jìn)入經(jīng)過(guò)內(nèi)核，并且Onload的驅(qū)動(dòng)還能夠直接處理TCPIP堆棧，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒蟃CP（傳輸控制協(xié)議）標(biāo)準(zhǔn)的的套接字（Socket）中。Donna Yasay談到，這一過(guò)程與標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)核方法相比，時(shí)延降低了80%，同時(shí)基于TCP的應(yīng)用性能提高最多400%。

市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Dell’Oro的研究總監(jiān)Baron Fung曾表示，預(yù)計(jì)在2024年，SmartNIC市場(chǎng)規(guī)模將超6億美元，占全球以太網(wǎng)適配器市場(chǎng)的23%。為了釋放出更多的CPU核，以優(yōu)化服務(wù)器利用率，云服務(wù)提供商對(duì)擴(kuò)大SmartNIC部署的需求也將不斷增加。Donna Yasay也談到，目前數(shù)據(jù)中心內(nèi)部流量的年復(fù)合增長(zhǎng)率均在25%以上，云數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理工作愈發(fā)龐大和復(fù)雜，這在一定程度上擠占了CPU資源，降低了CPU利用率。

面對(duì)這一趨勢(shì)，向亞馬遜和微軟等公司選擇卸載掉服務(wù)器的聯(lián)網(wǎng)功能，并將這部分工作轉(zhuǎn)移到SmartNIC上運(yùn)行。但Donna Yasay說(shuō)到，目前還有80%以上的云服務(wù)供應(yīng)商尚未采用SmartNIC，因?yàn)椴⒎敲恳患夜径紦碛凶銐虻难邪l(fā)能力和人才儲(chǔ)備去部署SmartNIC。相比之下，二、三級(jí)的廠商們更需要現(xiàn)成且方便的解決方案，無(wú)需自行開(kāi)發(fā)，只需即插即用就可滿足數(shù)據(jù)中心的卸載、存儲(chǔ)和計(jì)算加速等需求。

“Alveo U25所面對(duì)的最終用戶非常廣泛?！盌onna Yasay談到，賽靈思真正關(guān)注的是那些需求現(xiàn)成SmartNIC解決方案，以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器卸載和加速的云服務(wù)供應(yīng)商，或是電信公司和混合私有云供應(yīng)商。雖然Alveo U25已經(jīng)提供了全可編程性能，但面對(duì)數(shù)據(jù)中心的爆發(fā)增長(zhǎng)和端口速度等方面的需求，賽靈思也將在未來(lái)推出更多類(lèi)別的加速器，以滿足不同客戶的多樣化需求。

除了Alveo U25之外，今天賽靈思還發(fā)布了一款名為XtremeScale X2562的以太網(wǎng)適配器卡，以及基于FPGA的OCP加速器模塊參考架構(gòu)。實(shí)際上，這兩款產(chǎn)品本應(yīng)在今年年初的OCP全球峰會(huì)上發(fā)布，但由于新型冠狀肺炎病毒疫情的發(fā)酵，幾乎全球各大重要的科技論壇和展會(huì)活動(dòng)都被取消。其中， X2562是Solarflare傳統(tǒng)適配器產(chǎn)品線的延伸，符合OCP3.0封裝尺寸，且擁有Solarflare適配器的所有標(biāo)準(zhǔn)化功能，同時(shí)也支持Onload技術(shù)。

另一方面，OCP加速器模塊參考架構(gòu)是賽靈思開(kāi)放計(jì)算加速器模塊的參考設(shè)計(jì)，封裝尺寸和概念同樣符合OCP標(biāo)準(zhǔn)。然而，該參考架構(gòu)并不會(huì)進(jìn)入量產(chǎn)階段，它僅是為客戶提供一個(gè)可用于驗(yàn)證概念的測(cè)試產(chǎn)品。會(huì)后，賽靈思數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)副總裁Donna Yasay、賽靈思大中華區(qū)銷(xiāo)售副總裁Maria Tang，與包括智東西在內(nèi)的少數(shù)媒體，深入探討了賽靈思在“數(shù)據(jù)中心優(yōu)先”戰(zhàn)略實(shí)施以來(lái)的規(guī)劃和發(fā)展，以及對(duì)目前數(shù)據(jù)中心處理器市場(chǎng)的看法。

隨著賽靈思Alveo系列的不斷更新和擴(kuò)展，目前賽靈思已經(jīng)擁有了U200、U250、U280和U50等加速卡產(chǎn)品。那么此次新推出的U25加速卡，與以往的產(chǎn)品又有何具體不同呢？針對(duì)這一問(wèn)題，Maria Tang談到，從功能方面看，U200、U250和U280主要集中在計(jì)算加速功能上，同時(shí)U250和U280還擁有可觀的內(nèi)存帶寬和強(qiáng)大的邏輯資源，能夠處理包括視頻轉(zhuǎn)碼、圖像壓縮和圖像識(shí)別等在的工作負(fù)載。

而U25與它們最大的不同在于，U25是集網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和計(jì)算為一體的加速卡，在用戶正式使用前，它就已集成了OVS和協(xié)議處理等功能，是一個(gè)現(xiàn)成的解決方案。除此之外，它還擁有FPGA的特性，能夠?qū)崿F(xiàn)除了網(wǎng)絡(luò)加速外的加速和卸載等處理功能。因此，U25所體現(xiàn)的功能側(cè)重點(diǎn)與以往的產(chǎn)品都有所不同。談到未來(lái)賽靈思在加速卡市場(chǎng)的布局，Maria Tang認(rèn)為這需要從計(jì)算和存儲(chǔ)這兩個(gè)角度來(lái)看待。

一方面，賽靈思還需要在計(jì)算加速方面進(jìn)一步地提升產(chǎn)品性能研發(fā)，尤其是在云端的計(jì)算加速上。與此同時(shí)，如何實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性和網(wǎng)絡(luò)管理的可視化，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)智能化，亦是大家需要不斷努力的方向。另一方面，對(duì)專(zhuān)注數(shù)據(jù)中心處理器研發(fā)的廠商們來(lái)說(shuō)，不管是存儲(chǔ)的帶寬利用還是成本大小，仍然具有不可小覷的挑戰(zhàn)性，而這也是未來(lái)各大廠商將繼續(xù)深入研發(fā)加速卡的方向。
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