隨著新基建政策的提出，數據中心將在未來迎來高速發(fā)展期。面對這一趨勢，賽靈思進行了戰(zhàn)略轉型，未來將堅持數據中心為中心。

日前，賽靈思推出業(yè)界首款“一體化 SmartNIC 平臺”—— Alveo U25，真正在單顆器件上實現了網絡、存儲和計算加速功能的完美融合，為云數據中心運營商帶來一站式網絡、存儲和計算加速。

Alveo U25破解數據中心臨聯(lián)網危機

當前，數據中心正在面臨聯(lián)網危機。進出數據中心聯(lián)網的流量增長非常迅速，年復合增長率在25%以上。而在云服務器中會使用很多SDN功能，這樣的工作量讓CPU的大量處理能力耗費在應用之外。

顯然，云服務商不會允許大量的CPU能力浪費，像亞馬遜和微軟已經從服務器上卸載了聯(lián)網功能，將其轉移到了SmartNIC平臺上來解決。

數據顯示，目前有超過80%的云服務供應商現在還沒有應用SmartNIC。而且，現在端口速度超過摩爾定律。隨著時間推移，服務器中所有的CPU資源都將遭到擠占，而無暇顧及應用級處理。

隨著網絡端口速度不斷攀升，2級和3級云服務提供商、電信和私有云數據中心運營商正面臨日益嚴峻的聯(lián)網問題和聯(lián)網成本挑戰(zhàn)。與此同時，開發(fā)和部署SmartNIC所需的大量研發(fā)投資，也成為其被廣泛采用的障礙。

Donna Yasay表示，“這是一個日益迫近的問題，也使得越來越多的云服務供應商部署SmartNIC，成為非常迫切的需求，提出一個現成、便捷、開箱即用的解決方案，對于云服務供應商實現這樣的目標來說就成了關鍵。”

為此，賽靈思近日推出業(yè)界首款“一體化SmartNIC平臺—— Alveo U25，真正在單顆器件上實現了網絡、存儲和計算加速功能的完美融合。

“Alveo U25是SmartNIC平臺首個硬件實例。”Donna Yasay指出，Alveo U25不像先前大家已經看到過的一些解決方案，僅關注聯(lián)網或存儲，這個解決方案在一個平臺上融合聯(lián)網存儲和計算加速功能。從這個角度來講，這確實是首創(chuàng)。”

Alveo U25 SmartNIC平臺實現了一站式加速應用，可以助力非一級云數據中心運營商更加方便地部署SmartNIC并迅速收獲成效。同時，U25 SmartNIC還支持賽靈思和獨立軟件提供商 （ISV）提供的一站式應用。其編程模型既支持HLS和P4等高級網絡編程抽象，也支持 Vitis統(tǒng)一軟件平臺等計算加速框架，以便實現賽靈思和第三方所提供的加速應用。

Alveo U25所提供的首個開箱即用型加速應用是對Open vSwitch（ OVS ）卸載與加速的支持。這個即插即用型解決方案將從服務器卸載90%以上的OVS處理，從而將數據包吞吐量提升5倍以上。未來，賽靈思還計劃推出針對安全功能的一站式解決方案，這些安全功能諸如 IPSec、SSL/TLS、AES-256/128，同時還有分布式防火墻和AI推斷。

FPGA：隱藏SmartNIC幕后的英雄

市場調研機構Dell’Oro集團研究總監(jiān)Baron Fung表示：“預計到2024年，SmartNIC市場規(guī)模將超過6億美元，占據全球以太網適配器市場的23%。隨著云服務提供商的縱向擴容，他們正在不斷增加SmartNIC的部署，以便為業(yè)務應用釋放寶貴的CPU核，優(yōu)化服務器利用率。

同時，電信服務提供商則是另一大具有強勁增長潛力的市場，他們正考慮將SmartNIC從核心網集成到邊緣網，為NFV和AI推斷等應用提供服務。Alveo U25這樣基于FPGA的SmartNIC很好地迎合了這一不斷增長的市場機遇。”

“SmartNIC平臺不僅可以云服務提供商大幅節(jié)約硬件成本，還能降低數據中心功耗，節(jié)約運營成本。而且一站式的應用也是快速部署的關鍵。”Donna Yasay指出，所以賽靈思SmartNIC平臺也變得更加重要。“對于這些客戶來說，FPGA可以說是隱藏在幕后的英雄。”

依托于賽靈思領先的FPGA技術，Alveo U25 SmartNIC 平臺相比基于SoC NIC，可以提供更高的吞吐量和更強大的靈活應變引擎，支持云架構師快速為多種類型的功能與應用提速。U25 SmartNIC平臺支持“bump-in-the-wire （線纜內的塊）”式無縫嵌入網絡、存儲和計算卸載及加速功能，可以避免不必要的數據傳輸和CPU處理，從而最大限度提高效率。而這也顯著降低了CPU的負擔并釋放更多資源，以運行更多應用。

嵌入式ARM處理器提供了獨特、關鍵的控制層處理功能，可以支持新興的裸機服務器用例。基本型NIC可提供超高吞吐量、小數據包性能與低時延。標準型全功能NIC解決方案與驅動程序采用獲得專利的 Onload應用加速軟件，時延降幅高達80%，并且在云應用中為基于傳輸控制協(xié)議（ TCP ）的服務器應用提高了效率—最高可達400%。

Donna Yasay進一步表示：“當前的云基礎設施飽受服務器I/O所造成的關鍵數據瓶頸的困擾。高達 30% 的數據中心計算資源被分配用于聯(lián)網I/O處理，開銷隨CPU核數量的增加而持續(xù)增長。賽靈思提供的 Smart NIC平臺易于部署，且具備一站式加速應用和遠超基礎聯(lián)網的開箱即用功能，可以幫助用戶輕松應對不斷增長的聯(lián)網需求增長所帶來的挑戰(zhàn)。”

據賽靈思大中華區(qū)銷售副總裁唐曉蕾介紹，Alveo U25和所有的Alveo卡與Vitis統(tǒng)一軟件平臺都是一種有機的結合。“由于平臺化涉及很多，不管是SaaS、FaaS、還有OS的支持上都有很高要求，所以我們希望能夠通過Vitis這種軟件平臺，再加上U25硬件平臺結合在一起，能夠讓企業(yè)在數據加速方面更快面向市場。”

之前FPGA的開發(fā)一直有一些門檻，所以我們把自己的一些應用和能力局限在了有特定本領的人身上。但是我們發(fā)現，在數據中心里隨著應用場景的不斷擴展，還有新客戶的不斷拓展，我們必須要在硬件軟件協(xié)同上做一些工作，才能夠讓大家或者讓整個客戶群體收益，所以我們希望在Vitis和U25、Alveo這些平臺上能夠幫到客戶更快速地完成開發(fā)和任務的實現。

賽靈思未來將堅持數據中心為中心

隨著新基建政策的提出，數據中心將在未來迎來高速發(fā)展期。業(yè)界預測，到2030年，全球數據原生產業(yè)規(guī)模量將占整體經濟總量的15%，中國數據總量將超過4YB，占全球數據量30%。

數據中心是計算力的存在方式，國家的新基建政策將帶動數據中心基礎設施的進一步投資和發(fā)展，服務器、存儲等計算設備以及云計算軟件等平臺軟件的投入有望加大，對于整個產業(yè)是一個重大的利好。具體來看，相較于傳統(tǒng)的數據中心及技術，云數據中心及相關產品、邊緣數據中心及相關產品，會獲得更好的增長。

面對這一趨勢，賽靈思進行了戰(zhàn)略轉型，未來將堅持數據中心為中心。“不管是客戶還是業(yè)界，現在越來越多把FPGA和賽靈思加速卡作為一個技術點在討論。我們現在越來越多地把整個產品向平臺化去推進，希望在數據中心中扮演越來越重要的角色。”賽靈思大中華區(qū)銷售副總裁唐曉蕾表示。

賽靈思此次推出的Alveo U25將目標鎖定云服務提供商。據Donna Yasay介紹，“Alveo U25所面對的最終用戶非常廣泛，但是我們真正要關注的是那些云服務提供商，他們希望充分利用SmartNIC的卸載和加速，現在他們需要更加現成的解決方案。”

Donna Yasay具體解釋道：“二級或者三級云服務供應商和應用服務提供商往往都會尋找一站式的解決方案，他們最終會選擇SmartNIC解決方案。如果他們只需要去做OVS加速，他們都會使用標準的OVS，所以他們可以使用U25的SmartNI平臺去做標準的OVS的加速；或者他們是更加成熟復雜的二級運營商，他們也運行OVS，但是他們也有一些其他的擴展，例如一些定制的隧道協(xié)議和功能，他們也會使用我們的技術平臺，會用我們的OVSIP，他們可能會加上一些定制的隧道功能，有可能是通過他們自己去編程來實現。”

“此外，還有可能有一些企業(yè)僅僅是想要使用一站式的解決方案，Alveo U25依然可以為這些客戶提供服務。”Donna Yasay指出，超大規(guī)模的數據中心一般來說希望獲得更加全面的可編程解決方案。現在Alveo U25已經是全可編程了，但是超大規(guī)模的數據中心因為他們處于技術的前沿，一般來說都希望能夠獲得更為高端的卡片，尤其是在端口速度方面，所以今天我們是兩個2×100慢慢過渡到2×200的很快在未來也能夠實現，我們也會在未來推出更多的卡片來支持這些客戶的需求。”

談到賽靈思未來對Alveo系列產品研發(fā)和推出上采用什么樣的策略時，唐曉蕾指出，“數據中心客戶面對的瓶頸在哪里，業(yè)務痛點在哪里，我們的策略完全用來解決客戶的痛點，從客戶TCO來分析，哪些可以幫到客戶，這是我們繼續(xù)加強的所謂產品研發(fā)的策略。”

目前，Alveo U25 SmartNIC平臺正為早期試用客戶提供樣品。預計將于2020年第三季度開始批量供貨。

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