芯啟源發(fā)布"SmartNICs第四代架構(gòu)"

上海2022年4月28日 /美通社/ -- 美國(guó)西部時(shí)間2022年4月26日，為期三天的全球首屆智能網(wǎng)卡高端行業(yè)峰會(huì)（SmartNICs Summit）在美國(guó)硅谷正式召開(kāi)。英特爾（Intel）、超威半導(dǎo)體(AMD) 、英偉達(dá)(NVIDIA)等國(guó)際知名企業(yè)出席本次峰會(huì)，芯啟源Corigine也受邀參與峰會(huì)主旨演講，并將在峰會(huì)上首次對(duì)外公開(kāi)"SmartNICs第四代架構(gòu)"。

在過(guò)去幾年中，谷歌（Google）、臉書(shū)（Facebook）和微軟（Microsoft）等超大規(guī)模企業(yè)迎來(lái)了特定領(lǐng)域計(jì)算需求的時(shí)代。目前在中國(guó)經(jīng)濟(jì)、科技高速發(fā)展的大背景下，我國(guó)高性能計(jì)算、5G、云原生、網(wǎng)絡(luò)安全、邊緣云等DPU典型適配場(chǎng)景發(fā)展迅猛。以前來(lái)自單一供應(yīng)商基于FPGA或單片組件的智能網(wǎng)卡（SmartNIC）已經(jīng)不能滿足此類(lèi)供應(yīng)商的不同領(lǐng)域特定要求，業(yè)界對(duì)于SmartNIC的定義也在不斷豐富，首屆SmartNICs Summit應(yīng)運(yùn)而生。芯啟源即將在峰會(huì)上發(fā)布的"SmartNICs第四代架構(gòu)"白皮書(shū)就將介紹第四代SmartNICs架構(gòu)的基本原理。

芯啟源SmartNICs第四代架構(gòu)將有什么變化？

近年來(lái)，業(yè)界對(duì)于SmartNIC的討論不斷增多，全球范圍內(nèi)的產(chǎn)品逐漸增加，國(guó)際巨頭例如英偉達(dá)、英特爾都有自己的相關(guān)產(chǎn)品，芯啟源副總裁Jim Finnegan介紹："智能網(wǎng)卡（SmartNIC）最重要的特性是可編程性，因?yàn)橹悄芫W(wǎng)卡（SmartNIC）必須具有靈活性和易用性來(lái)處理當(dāng)前和未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)工作負(fù)載。"Jim表示，"為了使功能和性能達(dá)到當(dāng)前的第四代智能網(wǎng)卡（SmartNIC）的需求，我們對(duì)SmartNIC第四代架構(gòu)作了新的總結(jié)：虛擬化，獨(dú)立于服務(wù)器主機(jī)；支持大規(guī)模并行處理的MIMD架構(gòu)；能夠支持200Gbps速度的多個(gè)鏈路；可編程性和靈活性等。"

芯啟源第四代SmartNIC架構(gòu)考慮到了一些附加屬性，包括：可擴(kuò)展性，用以支持400Gbps及以上的性能目標(biāo)；低功率且具有成本效益；可編程性，適應(yīng)不同用戶、行業(yè)及應(yīng)用場(chǎng)景的定制化需求等。據(jù)了解，芯啟源第四代智能網(wǎng)卡（SmartNIC）將基于Chiplet技術(shù)，達(dá)到200/400 Gbps (800 Gbps) 的性能水平。第四代SmartNIC將允許在較低級(jí)別進(jìn)行更多狀態(tài)處理，并支持外部 AI/存儲(chǔ)加速而不需要服務(wù)器參與。

更多關(guān)于芯啟源"SmartNIC 第四代架構(gòu)"的相關(guān)信息，將于美國(guó)西部時(shí)間4月27日在SmartNICs Summit上正式發(fā)布。

高性能、低成本、可編程 

芯啟源智能網(wǎng)卡（SmartNIC）是基于NP核心，以DPU芯片制作的新一代網(wǎng)卡，采用SoC模式進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)，多線程的梳理模式可以對(duì)標(biāo)ASIC芯片的數(shù)據(jù)處理能力。在高性能數(shù)據(jù)處理的同時(shí)，具備靈活的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持能力，可以卸載3-7層網(wǎng)絡(luò)信令。

通過(guò)卸載數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)至DPU智能網(wǎng)卡（SmartNIC），可以大大緩解數(shù)據(jù)中心和SDN網(wǎng)絡(luò)對(duì)寶貴的CPU算力資源的依賴(lài)，在同樣業(yè)務(wù)規(guī)模下，將極大的降低服務(wù)器投資成本，減少數(shù)據(jù)中心用電規(guī)模、機(jī)房空間需求和CO2 排放量，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和"雙碳"目標(biāo)。

芯啟源研發(fā)副總裁Steve Zagorianakos在峰會(huì)中表示，第四代智能網(wǎng)卡（SmartNIC）具備靈活高效的可編程能力，支持P4\C語(yǔ)言等高級(jí)編程語(yǔ)言的混合編程能力，幫助客戶實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)面的定制化需求，快速實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡、防火墻、云網(wǎng)關(guān)等功能，以及實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遙測(cè)Telemetry應(yīng)用，面向數(shù)據(jù)平面的在線診斷以及可視化需求。

雖基于FPGA的智能網(wǎng)卡具有一定基于VHDL等底層編程能力，但編程空間小、語(yǔ)言難度高、程序效率低。因此對(duì)比其他基于FPGA的智能網(wǎng)卡，芯啟源智能網(wǎng)卡的可編程能力具備靈活、高效、快速落地的優(yōu)勢(shì)。

開(kāi)源共享 軟件生態(tài)

芯啟源具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的DPU芯片，基于成熟的眾核IXP NP架構(gòu)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括硬件協(xié)處理器、流處理器FPC、PCIe主機(jī)接口模塊以及內(nèi)外部高速緩存和內(nèi)存接口組成。下一代NFP7000芯片則基于Chiplet技術(shù),在芯片封裝層面采用互聯(lián)互通的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不僅支持芯啟源NFP芯片的die-to-die互聯(lián)封裝，還能夠?qū)崿F(xiàn)異廠家多芯片異構(gòu)集成。

芯啟源智能網(wǎng)卡基于獨(dú)特的、可擴(kuò)展的"多核"芯片SoC架構(gòu)，兼具了FPGA高效、靈活可編程和專(zhuān)用處理器芯片（ASIC）低成本、低功耗的優(yōu)勢(shì)，解決方案推出之初就對(duì)標(biāo)國(guó)際一流水平，與Linux社區(qū)達(dá)成深入合作，貢獻(xiàn)了大量?jī)?yōu)秀開(kāi)源項(xiàng)目；智能能網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)和網(wǎng)卡固件在Github社區(qū)開(kāi)源共享，并且通過(guò)Linux官方社區(qū)定期更新產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)和固件，致力于構(gòu)建國(guó)內(nèi)首個(gè)從芯片到網(wǎng)卡、從固件到驅(qū)動(dòng)的全棧自主可控的DPU產(chǎn)品和軟件生態(tài)。

DPU——解決云安全問(wèn)題的新機(jī)遇 

目前芯啟源智能網(wǎng)卡的核心是DPU芯片，目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)DPU產(chǎn)品的需求是高度統(tǒng)一的，重點(diǎn)著力于解決云數(shù)據(jù)中心面臨的三個(gè)核心問(wèn)題：性能（scale-up），規(guī)模（scale-out）能耗（power）；解決后摩爾定律時(shí)代帶寬與計(jì)算性能的增速失調(diào)問(wèn)題，提升云數(shù)據(jù)中心的盈利能力以及大幅度提升云數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)處理能力和存儲(chǔ)能力和加解密安全能力。

DPU應(yīng)具備靈活可編程以及高度可擴(kuò)展性，從而能夠廣泛適應(yīng)不同行業(yè)，領(lǐng)域客戶的定制化需求，適用于多種產(chǎn)品形態(tài)及解決方案，能夠快速響應(yīng)各類(lèi)客戶的定制化以及國(guó)產(chǎn)化需求，提供最具效率和專(zhuān)業(yè)的定制化服務(wù)，并結(jié)合DPU生態(tài)，廣泛吸納各行業(yè)，產(chǎn)業(yè)的客戶共同構(gòu)建生態(tài)圈，持續(xù)不斷的滿足客戶的各類(lèi)定制化需求。

中國(guó)的網(wǎng)絡(luò)安全市場(chǎng)是一個(gè)千億級(jí)體量的市場(chǎng)，芯啟源的DPU芯片及其系列產(chǎn)品廣泛應(yīng)用并賦能中國(guó)的網(wǎng)絡(luò)安全，如防火墻，下一代防火墻，UTM，固網(wǎng)分流器等網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備；基于芯啟源DPU芯片及TCAM芯片卸載相關(guān)網(wǎng)絡(luò)處理，安全加解密處理，支持超大容量規(guī)則及高性能；以及基于芯啟源DPU系列智能網(wǎng)卡（SmartNIC)打造下一代虛擬化防火墻，分布式IPS/IDS，微隔離微分段等產(chǎn)品。目前包括深信服，天融信，啟明星辰等國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)安全頭部廠商均與芯啟源有相關(guān)領(lǐng)域的合作在進(jìn)行。

芯啟源創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)兼CEO 盧笙

"在過(guò)去的兩年間，芯啟源一直致力于DPU芯片及智能網(wǎng)卡相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)。目前基于第三代架構(gòu)的新一代芯啟源智能網(wǎng)卡搭載了基于眾核NP-SoC架構(gòu)的DPU芯片，可實(shí)現(xiàn)高效且靈活的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文處理，同時(shí)還具有低能耗、高性能及靈活度、極強(qiáng)的可編程性等特點(diǎn)。自2021年，芯啟源與中國(guó)移動(dòng)蘇州研究院，中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)研究院及浙江移動(dòng)等商用項(xiàng)目落地，同時(shí)隨著第四代架構(gòu)的提出，芯啟源DPU及智能網(wǎng)卡系列產(chǎn)品將提供高度可編程性，以及極度靈活的可擴(kuò)展性，使其能夠適應(yīng)于各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，滿足不同行業(yè)客戶的定制化需求。"