0 引言

    Smart NIC即智能網(wǎng)卡，其核心是通過FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)協(xié)助CPU處理網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，將網(wǎng)絡(luò)虛擬化、負(fù)載均衡和其他低級(jí)功能從服務(wù)器CPU中移除，確保為應(yīng)用提供最大的處理能力。與此同時(shí)，智能網(wǎng)卡還能夠提供分布式計(jì)算資源，使得用戶可以開發(fā)自己的軟件或提供接入服務(wù)，從而加速特定應(yīng)用程序。

    從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上看，智能網(wǎng)卡通常以PCIE(Peripheral Component Interconnect Express)接口插卡的形式與服務(wù)器配合使用，PCIE是主要的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸通道。而服務(wù)器對(duì)智能網(wǎng)卡的管理，則是通過網(wǎng)絡(luò)控制器邊帶接口(Network Controller Sideband Interface，NCSI)^[1]來實(shí)現(xiàn)。

    以往的服務(wù)器都是沒有為某種特殊服務(wù)專門設(shè)計(jì)的、可以提供各種服務(wù)功能的服務(wù)器，即通常所說的通用服務(wù)器。最近幾年，隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)發(fā)展，對(duì)服務(wù)器的需求越來越大，不同業(yè)務(wù)對(duì)服務(wù)器要求各不相同，如以存儲(chǔ)業(yè)務(wù)為主的公司需要存儲(chǔ)型服務(wù)器，對(duì)數(shù)據(jù)的安全要求也很高，有冗余備份、災(zāi)難恢復(fù)等功能。在人工智能計(jì)算領(lǐng)域，大量的數(shù)據(jù)會(huì)從網(wǎng)絡(luò)輸入，利用智能網(wǎng)卡直接對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理，可以很大程度減輕CPU的負(fù)荷。在大數(shù)據(jù)及邊緣計(jì)算領(lǐng)域，海量的數(shù)據(jù)會(huì)從網(wǎng)絡(luò)輸入，利用智能網(wǎng)卡直接對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理，可以很大程度減輕CPU的負(fù)荷。

    無論是通用服務(wù)器還是定制服務(wù)器，設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)留出多個(gè)不同位置的PCIE插槽，以匹配客戶的差異化需求。而對(duì)于PCIE形態(tài)的智能網(wǎng)卡來說，插在不同槽位意味著與主機(jī)端通信時(shí)不同的NCSI線纜長度。況且服務(wù)器設(shè)計(jì)者往往也對(duì)智能網(wǎng)卡上的走線情況一無所知，不同廠家的智能網(wǎng)卡走線也會(huì)差異很大。同樣當(dāng)智能網(wǎng)卡搭配不同服務(wù)器時(shí)，不同服務(wù)器廠商的NCSI鏈路參數(shù)會(huì)有很大不同。雙方都無法考慮如何設(shè)計(jì)整個(gè)NCSI接口電路才能保證在不同環(huán)境下接口功能的可靠運(yùn)行。

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作者信息:

解文軍，李仁剛，韓大峰，張晶威，劉鐵軍

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