集网络、存储和计算加速一体!赛灵思推首款SmartNIC平台Alveo U25

芯东西(ID:aichip001)
文 | 韦世玮

芯东西3月4日消息,今天赛灵思发布了其首款“一体化SmartNIC(智能网卡)平台”——Alveo U25的数据中心加速卡,该加速卡作为Alveo系列的延续和升级,不仅集成了网络、存储和计算加速功能,同时还基于FPGA技术,进一步实现了全可编程与一站式加速应用。

此外,赛灵思数据中心产品营销副总裁Donna Yasay、赛灵思大中华区销售副总裁Maria Tang还向大家分享了Alveo U25的特性和功能,并在会后接受了包括智东西在内的少数媒体的采访,深入探讨赛灵思在“数据中心优先”战略实施以来的规划和发展,以及对目前数据中心处理器市场的看法。

集网络、存储和计算加速一体!赛灵思推首款SmartNIC平台Alveo U25

▲赛灵思大中华区销售副总裁Maria Tang(左),赛灵思数据中心产品营销副总裁Donna Yasay

随着AI、5G和物联网等技术的发展,在大数据爆炸式增长的同时,也催生着各个企业数据中心的快速转型。

在此背景下,如何增强自身的数据处理能力,进一步提升现有数据中心的利用率、性能与能效,正逐渐成为各个企业在数字化和智能化转型的过程中,需要解决的问题之一。

Maria Tang谈到,在2019年第三季度,赛灵思的数据中心业务的年增长率为24%,季度增长率为92%。这体现了赛灵思数据中心业务在经历过去一年的市场考验后,取得的认可与成绩。

而Alveo U25作为赛灵思战略转型中的一次重要发布,不仅进一步丰富与扩展了数据中心生态系统,同时也为日益增长的SmartNIC市场需求提供了一个有效的解决方案。

Donna Yasay透露,目前Alveo U25已经向关键客户提供样片,预计在今年第三季度实现市场的广泛供应。

一、无缝嵌入网络、存储和加速,提高CPU利用率

赛灵思新一代数据中心加速卡的推出,瞄准了二、三级云服务提供商、电信公司和私有云数据中心运营商的SmartNIC部署需求。

据介绍,Alveo U25通过提供一体化的SmartNIC平台,能够帮助云服务提供商等解决SDN(软件定义网络)、虚拟交换、AI推理、视频转码和数据分析等庞大的数据中心处理需求和工作负载。

如果说,赛灵思Alveo系列的以往产品,功能主要集中在计算加速方面,能够处理视频转码和图像识别等工作负载。那么,此次新推出的U25加速卡,则是一个集网络、存储和计算为一体的加速卡,并基于FPGA技术研发拥有全可编程特性,以及加速和卸载等处理功能。

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与此同时,Alveo U25还基于赛灵思FPGA技术,不仅支持可编程特性,同时还拥有一站式加速应用,让用户无需编程,就可通过加速卡实现无缝卸载,或是加速服务器的联网、存储和计算。

正是基于FPGA技术,赛灵思的SmartNIC平台在开发速度和功耗性能方面,也有着较为不错的表现。

其中,Donna Yasay介绍到,与基于SoC的NIC相比,Alveo U25在同等功耗水平上所能处理数据包的数量是SoC的4倍,单位功耗性能是SoC的10倍,拥有更高的吞吐量和灵活应变引擎。

另一方面,由于Alveo U25支持无缝嵌入网络、存储和计算卸载和加速功能,因此能够减少多余的数据传输和CPU处理,既大幅度降低了CPU的工作负担,释放了更多资源,也提升了工作效率。

同时,基于动态可重配置的FPGA技术,用户还无需重制加速卡上的FPGA,就能动态地升级或更新功能。

除此之外,Donna Yasay还进一步介绍了Alveo U25 SmartNIC适配器的具体功能,包括支持两个25G以太网端口、开箱即用、时间戳、存储处理和Onload技术等。

集网络、存储和计算加速一体!赛灵思推首款SmartNIC平台Alveo U25值得一提的是,Onload是赛灵思在去年4月收购通讯公司Solarflare所开发的技术。

据介绍,Onload技术能够使数据包直接输送到用户空间,而无需进入经过内核,并且Onload的驱动还能够直接处理TCPIP堆栈,将数据传输到符合TCP(传输控制协议)标准的的套接字(Socket)中。

Donna Yasay谈到,这一过程与标准的内核方法相比,时延降低了80%,同时基于TCP的应用性能提高最多400%。

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二、SmartNIC市场需求逐渐扩大

市场研究机构Dell’Oro的研究总监Baron Fung曾表示,预计在2024年,SmartNIC市场规模将超6亿美元,占全球以太网适配器市场的23%。为了释放出更多的CPU核,以优化服务器利用率,云服务提供商对扩大SmartNIC部署的需求也将不断增加。

Donna Yasay也谈到,目前数据中心内部流量的年复合增长率均在25%以上,云数据中心服务器的数据处理工作愈发庞大和复杂,这在一定程度上挤占了CPU资源,降低了CPU利用率。

面对这一趋势,向亚马逊和微软等公司选择卸载掉服务器的联网功能,并将这部分工作转移到SmartNIC上运行。

但Donna Yasay说到,目前还有80%以上的云服务供应商尚未采用SmartNIC,因为并非每一家公司都拥有足够的研发能力和人才储备去部署SmartNIC。

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相比之下,二、三级的厂商们更需要现成且方便的解决方案,无需自行开发,只需即插即用就可满足数据中心的卸载、存储和计算加速等需求。

“Alveo U25所面对的最终用户非常广泛。”Donna Yasay谈到,赛灵思真正关注的是那些需求现成SmartNIC解决方案,以实现服务器卸载和加速的云服务供应商,或是电信公司和混合私有云供应商。

虽然Alveo U25已经提供了全可编程性能,但面对数据中心的爆发增长和端口速度等方面的需求,赛灵思也将在未来推出更多类别的加速器,以满足不同客户的多样化需求。

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三、以太网适配器卡及加速器模块参考架构

除了Alveo U25之外,今天赛灵思还发布了一款名为XtremeScale X2562的以太网适配器卡,以及基于FPGA的OCP加速器模块(OAM)参考架构。

实际上,这两款产品本应在今年年初的OCP(Open Compute Project)全球峰会上发布,但由于新型冠状肺炎病毒疫情的发酵,几乎全球各大重要的科技论坛和展会活动都被取消。

其中, X2562是Solarflare传统适配器产品线的延伸,符合OCP3.0封装尺寸,且拥有Solarflare适配器的所有标准化功能,同时也支持Onload技术。

另一方面,OCP加速器模块参考架构是赛灵思开放计算加速器模块的参考设计,封装尺寸和概念同样符合OCP标准。然而,该参考架构并不会进入量产阶段,它仅是为客户提供一个可用于验证概念的测试产品。

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四、Maria Tang:国产FPGA是一个具有潜力的市场

会后,赛灵思数据中心产品营销副总裁Donna Yasay、赛灵思大中华区销售副总裁Maria Tang,与包括智东西在内的少数媒体,深入探讨了赛灵思在“数据中心优先”战略实施以来的规划和发展,以及对目前数据中心处理器市场的看法。

随着赛灵思Alveo系列的不断更新和扩展,目前赛灵思已经拥有了U200、U250、U280和U50等加速卡产品。那么此次新推出的U25加速卡,与以往的产品又有何具体不同呢?

针对这一问题,Maria Tang谈到,从功能方面看,U200、U250和U280主要集中在计算加速功能上,同时U250和U280还拥有可观的内存带宽和强大的逻辑资源,能够处理包括视频转码、图像压缩和图像识别等在的工作负载。

而U25与它们最大的不同在于,U25是集网络、存储和计算为一体的加速卡,在用户正式使用前,它就已集成了OVS(OpenvSwitch)和协议处理等功能,是一个现成的解决方案。

除此之外,它还拥有FPGA的特性,能够实现除了网络加速外的加速和卸载等处理功能。因此,U25所体现的功能侧重点与以往的产品都有所不同。

集网络、存储和计算加速一体!赛灵思推首款SmartNIC平台Alveo U25

谈到未来赛灵思在加速卡市场的布局,Maria Tang认为这需要从计算和存储这两个角度来看待。

一方面,赛灵思还需要在计算加速方面进一步地提升产品性能研发,尤其是在云端的计算加速上。与此同时,如何实现网络的可扩展性和网络管理的可视化,使整个网络智能化,亦是大家需要不断努力的方向。

另一方面,对专注数据中心处理器研发的厂商们来说,不管是存储的带宽利用还是成本大小,仍然具有不可小觑的挑战性,而这也是未来各大厂商将继续深入研发加速卡的方向。

长期以来,赛灵思也一直通过FPGA技术为市场提供重要的处理器技术和创新力。

那么,赛灵思作为FPGA领域的重要解决方案供应商,是如何看待中国FPGA市场的发展呢?

“随着一些大势,我们确实看到了国产FPGA在各个方面都有了长足的进步。”Maria Tang谈到,国产FPGA或者整体FPGA市场都十分具有发展潜力,赛灵思也十分期待中国国产FPGA的茁壮成长。

但从另一角度看,FPGA是一个非常独特的产品,赛灵思也期待中国的国产FPGA市场能够涌现出更多具有竞争力的企业。“因为对于任何一个领域来说,有竞争才有活力。”她说到。

结语:为数据中心需求爆发时代提供新的解决方案

如今的数据中心领域,一面是AI、5G和物联网等技术发展而引爆的大量数据处理需求,另一面又是摩尔定律的逐渐放缓导致半导体技术研发正进入瓶颈。

而赛灵思作为全球领先的可编程逻辑完整解决方案的供应商,基于自身FPGA、ACAP和Alveo等技术研发和业务拓展,也为数据中心、消费电子和汽车电子等各行各业,提供了行之有效的解决方案。

未来,随着技术和应用需求的不断迭代、扩张和更新,赛灵思又能否再次从挑战中把握住机会,为行业带来更多的创新技术和发展方向?我们拭目以待。