智能网卡颠覆传统网卡市场

 二维码
发表时间:2021-01-20 15:47

网络在现代社会中无处不在,但可能有些人并不知道,其实网卡也渗透在我们日常生活、工作娱乐的每一个角落今天小编为大家介绍一下网卡,特别是智能网卡这个电子配件。

一、网卡发展史

网卡的名称有很多,比如网络接口控制器、网络适配器以太网卡、局域网卡等是一块被设计用来允许计算机在计算机网络上进行通讯的硬件。每一个网卡都有一个被称为MAC地址的****的48位串行号,生产厂商烧录好之后不可更改。MAC地址与人的指纹一样,世界上没有任何两块被生产出来的网卡拥有同样的地址。

38.jpg


基于不同的传输速度网卡分为有100Mbps, 1000Mbps、10G、25G40G、100G甚至更高速度的网卡。100Mbps1000Mbps网卡主要适用于小型局域网、家庭或办公室。10Gb25Gb40Gb、100Gb网卡则多用于数据中心、人工智能、物联网、5G等场合。

近年来由于网络技术的快速更迭与SDN(软件定义的网络)技术的兴起,对端系统协议栈提出了更高的需求,而传统的高性能网卡已经难以满足这些要求。为此,智能网卡技术开始走进大众的视野。

二、智能网卡 VS 传统网卡

智能网卡定义:智能网当前网卡技术中***的一种,智能网卡之所以“智能”,主要因为具备高性能以及可编程的能力,此类网卡一般是采用FPGA芯片。智能网卡除具备传统高性能网卡的特性,更主要的是很多原本必须由服务器CPU处理的工作全部upload过来,解放了昂贵的CPU的空间和功能,它既能处理高速的网络数据流,又能对网卡进行编程,实现定制化的处理逻辑,被称为智能网卡Smart NIC

传统网卡中,早期的网卡仅能实现数据链路层和物理层的功能,而端系统中的CPU负责处理网络中更高层的逻辑。传统网卡**的硬伤,就是服务器中绝大部分数据的处理必须全部经由CPU完成,造成CPU负载过大,无法发挥CPU**优势。


39.jpg


智能网卡为适应高速网络,它具备了部分传输层和路由层的处理逻辑(如校验和计算、传输层分片重组等),来减轻CPU的处理负担。甚至有些网卡如RDMA网卡还将整个传输层的处理都upload到网卡硬件上,以完全解放CPU。

比如说LR-LINK联瑞去年推出的万兆光纤RDMA网卡,采用Qlogic主控方案自主研发,,具有低延迟,高网络吞吐量,节约CPU负载等优势,可支持RoCE、RoCE v2iWARP功能,在实时迁移成本之下,采用LR-LINK联瑞所自主研发生产的RDMA网卡,与普通TCP/IP网卡相比,CPU占用率仅为1/4。


40.jpg


三、智能网卡的优劣势

对于数据中心应用来说,智能网卡可以释放宝贵的CPU资源和满足各种offload需求,包括传输和存储协议,例如RoCE,TCP,NVMe-over-Fabrics等。可以说,智能网卡的出现在**程度上提高了服务器利用效率,为最终用户业务运用带来切实的提升

但是,智能网卡并非没有缺点,在广泛运用之前,我们还需要考虑以下问题:

1.相同的端口速率下智能网卡的价格比标准网卡要高出很多可能会高出5-10倍

2.智能网卡支持20W-80W的功率,但这对于服务器来基本都满足要求。

3.考虑到智能网卡的可编程性和复杂性,可能需要消耗大量的资源来进行开发和调试。

四、智能网卡的分类方式

智能网卡它并没有固定的分类方式,根据最常见的两类为大家讲解。根据其加速不同的工作负载将它分为:

1. 基本连接网卡

2. 面向网路加速的智能网卡

3.   面向存储加速的智能网卡


41.jpg


根据不同的供应商的架构不同,SmartNIC可以分为:

1.基于ASIC(专用集成电路)

2.基于FPGA(现场可编程门阵列)

3.基于SOC(片上系统)


42.jpg


它们均提供不同程度的可编程性。一般来说,基于SoC(如市场上评价很高的迈络思基于ARM的SoC智能网卡)和FPGA都是用可编程内核制造的,可以适应多种应用。

三、智能网卡厂商

目前领先的厂商包括博通,Ethernity Networks,IntelMarvell,Mellanox(被英伟达收购)和赛灵思(被AMD收购)

Mellanox是面向数据中心服务器和存储系统的高性能、端到端智能互连解决方案的领先供应商,2020年3月, ConnectX-6 Dx 智能网卡全面上市, BlueField-2 IPU(I/O 处理单元) 也已上市,它们在关键应用中引入了最新硬件加速引擎和**软件编程能力,BlueField系列性能显著,集先进的 ConnectX 功能与 Arm 或 FPGA 可编程性于一体,提供了令人惊艳的性能和功能水平。BlueField 和 Innova DPU 可提高企业和云中虚拟机 (VM)、容器和裸机服务器的性能、效率和安全性。

博通的Stingray SmartNIC SoC系列具有集成的全功能100G NIC,强大的8核CPU,运行在3 GHz下,支持数据包处理、加密、RAID和重复数据删除等硬件引擎,是用于主机卸载、裸机服务和网络功能虚拟化的理想SmartNIC解决方案。

这些都是国际领先的智能网卡生产厂商,那么反观国内智能网卡生产厂商,LR-LINK联瑞则是国内智能网卡性价比的代名词。LR-LINK联瑞,全称深圳市联瑞电子有限公司,专注网卡方案15年,是一家服务全球的专业以太网卡解决方案提供商。自公司创立起,便肩负振兴民族品牌的责任,2019年,公司加大对智能网卡的自主研发与创新,到目前为止,共推出3款RDMA智能网卡,与intel X520,X710,XX710主控芯片相比,Qlogic主控方案是目前**可实现通用RDMA技术,并行RoCE和iWARP协议的10/25GBE网卡。

据预测,到2024年,SmartNIC市场规模将超过6亿美元,占全球以太网适配器市场的23%。未来,SmartNIC市场或超百亿。智能网卡的未来发展,我们一起拭目以待。


官方商城
网络安全
服务器行业
光纤到桌面
全国服务热线   4000-588-108
地址:深圳市宝安区福永镇白石厦新塘工业区C4栋
邮箱:lrlink@lr-link.com
©2021 深圳市联瑞电子有限公司 版权所 粤ICP备18078389号
15年专注、80+国家、2000+全球客户、值得信赖。
自主研发生产、品质高端、300+款高性价比产品,欢迎合作咨