让云端资料中心更快 Xilinx推业界首款整合式SmartNIC平台

自行调适与智慧运算的全球领导厂商赛灵思（Xilinx）发布业界首款整合式SmartNIC平台及其第一款产品Alveo U25 SmartNIC，以单一装置实际整合网路、储存与运算加速的功能。U25专为云端服务供应商、电信与私有云端资料中心等业者所设计，带来更高效率与更低总体拥有成本（TCO）的优势，协助解决连网需求和成本攀升的难题。

U25整合高度最佳化的SmartNIC平台与基于FPGA强大且灵活的引擎，以支援完整可编程功能与一站式加速应用。Alveo U25能提供SmartNIC平台的完整功能，以因应软体定义网路（SDN）、虚拟交换（Virtual Switching）、网路功能虚拟化（Network Functions Virtualization，NFV）、非挥发性记忆体储存装置外接存取（NVMe-oF）、电子交易、AI推论、影片转码与资料分析等业界最具挑战的需求与作业。

此外，赛灵思亦发表首款符合Open Compute Project（OCP）3.0尺寸规格的XtremeScale乙太网路介面卡，并展示全球首款概念验证的FPGA开放运算加速器模组（Open Compute Accelerator Module，OAM）。

Dell’Oro 集团研究总监Baron Fung表示，SmartNIC的市场规模预估将在2024年超过6亿美元，占全球乙太网路介面市场的23％。随着云端服务业者的规模不断扩张， SmartNIC的部署也正在加速，为企业应用释放珍贵的CPU资源，进而优化伺服器的使用。电信业是另一个潜在强劲成长的市场，其正寻求为NFV与AI推论等应用将SmartNIC从网路核心整合到边缘上。像Alveo U25这类基于FPGA的智慧NIC，将能因应上述不断增长的市场商机。

随着网路传输埠（Network Port）速度持续提升，二三线云端服务供应商、电信与私有云端资料中心业者也正面临不断增长的连网挑战与成本。而研发与部署SmartNIC所带来的可观投资成本阻碍各界的导入。对此，Alveo U25 SmartNIC平台透过提供真正随插即用的功能来克服这些障碍，让 SmartNIC能应用至更多领域。

Alveo U25 SmartNIC由赛灵思领先业界的FPGA技术所驱动，提供比基于SoC的NIC更高的传输量与能自行调适的引擎，使云端架构工程师能够快速加速各种功能与应用。此平台能使新设备直接安装在既有的系统上，建构嵌入式网路（Bump-in-the-wire）连网、储存、运算卸载（Compute Offload）与加速功能，以最高效率避免不必要的资料移动与CPU处理流程。这样的作法能大幅降低CPU的负荷，省下许多资源以执行更多的应用。

嵌入式ARM处理器提供独特且关键的控制面（Control Plane）处理功能，以支援新型裸机（Bare Metal）伺服器的使用。基本款NIC提供超高传输量、小封包效能与低延迟等效益。标准完整功能NIC与驱动程式内含OnloadR应用加速软体，可降低高达80％的延迟，让建置于传输控制协定（Transmission Control Protocol，TCP）的伺服器，在云端中的应用效率提升高达400％。

赛灵思资料中心事业群行销副总裁Donna Yasay表示，现今的云端基础设施正因伺服器传输（Input/output，I/O）面临严重的资料瓶颈。高达30%的资料中心运算资源皆用来处理网路I/O，而这类的执行负荷随着CPU核心的增加不断增长。赛灵思着手因应网路传输所带来的挑战，推出一站式加速应用与随插即用功能，其功能远远超越基础连网，让使用者能更容易部署SmartNIC。

Alveo U25 SmartNIC平台实现一站式加速应用，让非一线云端资料中心业者更容易部署SmartNIC并快速达到效益。此外，其也支援赛灵思与独立软体厂商的各种随一站式程式。编程模组支援包含HLS与P4在内的高阶网路程式抽象化（Abstractions）技术，与如Vitis统一软体平台在内的运算加速框架，借此实现赛灵思与第三方业者的加速应用。

Alveo U25 SmartNIC上首款随装即用的加速应用程式支援开源虚拟交换器（Open vSwitch，OVS）的卸载与加速作业。此款装机后能立即运作的解决方案能为伺服器分担超过90％的OVS处理工作，其封包传输量可提高五倍以上。赛灵思的未来一站式解决方案预计支援各种安全功能，包括像IPSec、SSL/TLS、AES-256/128、分散式防火墙与AI推论等。

赛灵思目前已向早期试用客户提供Alveo U25 SmartNIC的试用样本，并预计在2020年第3季上市。

赛灵思亦发表符合OCP Spec 3.0尺寸规格的新款XtremeScale X2562 10/25Gb乙太网路介面卡。专为高效能电子交易环境与企业资料中心量身设计的X2562拥有次微秒（Sub-microsecond）等级的延迟效能与超大规模连网传输量，能为数以千计的虚拟网路卡即时处理封包与流量资讯。目前X2562已开始送样并预计在2020年第2季上市。

另外，赛灵思也将释出全球首款概念验证的FPGA OAM参考架构。其采用Xilinx UltraScale+ VU37P FPGA元件与8GB HBM记忆体，相容于开放式加速器基础设施（Open Accelerator Infrastructure，OAI）规格并透过夹层卡支援7个25Gbps x8的连结，为分散式加速提供多样化的跨模组系统拓扑。