芯啟源釋出"SmartNICs第四代架構"

上海 2022年4月28日 /美通社/ -- 美國西部時間2022年4月26日，為期三天的全球首屆智慧網路卡高階行業峰會（SmartNICs Summit）在美國矽谷正式召開。英特爾（Intel）、超威半導體(AMD) 、英偉達(NVIDIA)等國際知名企業出席本次峰會，芯啟源Corigine也受邀參與峰會主旨演講，並將在峰會上首次對外公開"SmartNICs第四代架構"。

在過去幾年中，谷歌（Google）、臉書（Facebook）和微軟（Microsoft）等超大規模企業迎來了特定領域計算需求的時代。目前在中國經濟、科技高速發展的大背景下，我國高效能運算、5G、雲原生、網路安全、邊緣雲等DPU典型適配場景發展迅猛。以前來自單一供應商基於FPGA或單片元件的智慧網路卡（SmartNIC）已經不能滿足此類供應商的不同領域特定要求，業界對於SmartNIC的定義也在不斷豐富，首屆SmartNICs Summit應運而生。芯啟源即將在峰會上釋出的"SmartNICs第四代架構"白皮書就將介紹第四代SmartNICs架構的基本原理。

芯啟源 SmartNICs第四代架構將有什麼變化？

近年來，業界對於SmartNIC的討論不斷增多，全球範圍內的產品逐漸增加，國際巨頭例如英偉達、英特爾都有自己的相關產品，芯啟源副總裁Jim Finnegan介紹："智慧網路卡（SmartNIC）最重要的特性是可程式設計性，因為智慧網路卡（SmartNIC）必須具有靈活性和易用性來處理當前和未來的網路工作負載。"Jim表示，"為了使功能和效能達到當前的第四代智慧網路卡（SmartNIC）的需求，我們對SmartNIC第四代架構作了新的總結：虛擬化，獨立於伺服器主機；支援大規模並行處理的MIMD架構；能夠支援200Gbps速度的多個鏈路；可程式設計性和靈活性等。"

芯啟源第四代SmartNIC架構考慮到了一些附加屬性，包括：可擴充套件性，用以支援400Gbps及以上的效能目標；低功率且具有成本效益；可程式設計性，適應不同使用者、行業及應用場景的定製化需求等。據瞭解，芯啟源第四代智慧網路卡（SmartNIC）將基於Chiplet技術，達到200/400 Gbps (800 Gbps) 的效能水平。第四代SmartNIC將允許在較低階別進行更多狀態處理，並支援外部 AI/儲存加速而不需要伺服器參與。

更多關於芯啟源"SmartNIC 第四代架構"的相關資訊，將於美國西部時間4月27日在SmartNICs Summit上正式釋出。

高效能、低成本、可程式設計 

芯啟源智慧網路卡（SmartNIC）是基於NP核心，以DPU晶片製作的新一代網路卡，採用SoC模式進行晶片設計，多執行緒的梳理模式可以對標ASIC晶片的資料處理能力。在高效能資料處理的同時，具備靈活的網路協議支援能力，可以解除安裝3-7層網路信令。

透過解除安裝資料處理業務至DPU智慧網路卡（SmartNIC），可以大大緩解資料中心和SDN網路對寶貴的CPU算力資源的依賴，在同樣業務規模下，將極大的降低伺服器投資成本，減少資料中心用電規模、機房空間需求和CO2 排放量，助力企業實現節能減排和"雙碳"目標。

芯啟源研發副總裁Steve Zagorianakos在峰會中表示，第四代智慧網路卡（SmartNIC）具備靈活高效的可程式設計能力，支援P4\C語言等高階程式語言的混合程式設計能力，幫助客戶實現網路資料面的定製化需求，快速實現負載均衡、防火牆、雲閘道器等功能，以及實現網路遙測Telemetry應用，面向資料平面的線上診斷以及視覺化需求。

雖基於FPGA的智慧網路卡具有一定基於VHDL等底層程式設計能力，但程式設計空間小、語言難度高、程式效率低。因此對比其他基於FPGA的智慧網路卡，芯啟源智慧網路卡的可程式設計能力具備靈活、高效、快速落地的優勢。

開源共享  軟體生態

芯啟源具有完全自主智慧財產權的DPU晶片，基於成熟的眾核IXP NP架構，其內部結構主要包括硬體協處理器、流處理器FPC、PCIe主機介面模組以及內外部快取記憶體和記憶體介面組成。下一代NFP7000晶片則基於Chiplet技術,在晶片封裝層面採用互聯互通的統一標準，不僅支援芯啟源NFP晶片的die-to-die互聯封裝，還能夠實現異廠家多晶片異構整合。

芯啟源智慧網路卡基於獨特的、可擴充套件的"多核"晶片SoC架構，兼具了FPGA高效、靈活可程式設計和專用處理器晶片（ASIC）低成本、低功耗的優勢，解決方案推出之初就對標國際一流水平，與Linux社群達成深入合作，貢獻了大量優秀開源專案；智慧能網路卡的驅動和網路卡韌體在Github社群開源共享，並且透過Linux官方社群定期更新產品驅動和韌體，致力於構建國內首個從晶片到網路卡、從韌體到驅動的全棧自主可控的DPU產品和軟體生態。

DPU——解決雲安全問題的新機遇 

目前芯啟源智慧網路卡的核心是DPU晶片，目前國內外市場對DPU產品的需求是高度統一的，重點著力於解決雲資料中心面臨的三個核心問題：效能（scale-up），規模（scale-out）能耗（power）；解決後摩爾定律時代頻寬與計算效能的增速失調問題，提升雲資料中心的盈利能力以及大幅度提升雲資料中心的網路處理能力和儲存能力和加解密安全能力。

DPU應具備靈活可程式設計以及高度可擴充套件性，從而能夠廣泛適應不同行業，領域客戶的定製化需求，適用於多種產品形態及解決方案，能夠快速響應各類客戶的定製化以及國產化需求，提供最具效率和專業的定製化服務，並結合DPU生態，廣泛吸納各行業，產業的客戶共同構建生態圈，持續不斷的滿足客戶的各類定製化需求。

中國的網路安全市場是一個千億級體量的市場，芯啟源的DPU晶片及其系列產品廣泛應用並賦能中國的網路安全，如防火牆，下一代防火牆，UTM，固網分流器等網路安全裝置；基於芯啟源DPU晶片及TCAM晶片解除安裝相關網路處理，安全加解密處理，支援超大容量規則及高效能；以及基於芯啟源DPU系列智慧網路卡（SmartNIC)打造下一代虛擬化防火牆，分散式IPS/IDS，微隔離微分段等產品。目前包括深信服，天融信，啟明星辰等國內網路安全頭部廠商均與芯啟源有相關領域的合作在進行。

芯啟源創始人、董事長兼 CEO 盧笙

"在過去的兩年間，芯啟源一直致力於DPU晶片及智慧網路卡相關產品的研發。目前基於第三代架構的新一代芯啟源智慧網路卡搭載了基於眾核NP-SoC架構的DPU晶片，可實現高效且靈活的網路報文處理，同時還具有低能耗、高效能及靈活度、極強的可程式設計性等特點。自2021年，芯啟源與中國移動蘇州研究院，中國移動集團研究院及浙江移動等商用專案落地，同時隨著第四代架構的提出，芯啟源DPU及智慧網路卡系列產品將提供高度可程式設計性，以及極度靈活的可擴充套件性，使其能夠適應於各個應用場景，滿足不同行業客戶的定製化需求。"