可编程智能网卡的三种形式

目前，可编程智能网卡设计采用以下三种形式之一：

1. 多核智能网卡，基于包含多个CPU内核的ASIC

2. 基于现场可编程门阵列（FPGA）的智能网卡

3. SOC，即片上系统，它将硬件可编程FPGA与ASIC网络控制器相结合

不同的实现方式在成本、可编程性和灵活性方面各有优劣，ASIC具有价格优势，但灵活性有限，尽管基于ASIC的NIC相对容易配置，但最终功能将受到基于ASIC中定义的功能的限制，某些较复杂的负载可能无法得到支持， 相比之下，FPGA NIC是高度可编程的，

并且可以相对有效地支持几乎任何功能，不过FPGA问题是编程难度大且价格昂贵，对一些小客户不太友好，针对更复杂的用例，SOC是较佳的SmartNIC选择，价格与性能兼具、易于编程且高度灵活。

具体说来，智能网卡为数据中心网络提供了几项重要优势，包括：

1.通过直接在网络接口卡上执行任务来加速网络、存储和计算任务，消除了在服务器上运行这些工作负载的需要，并释放了CPU周期，从而显着提高服务器性能并降低总体功耗，进而降低总体拥有成本。

2.卸载日益复杂的网络任务，包括诸如VxLAN等复杂隧道协议和OVS虚拟交换机等，使服务器处理器能够执行实际的创收性任务。

3.通过在更快速的硬件而不是较慢的软件中去执行卸载功能，从而提高有效网络带宽和吞吐量，并提供附加的、灵活的功能，以适应新的和不断变化的网络和存储协议。

其实智能网卡在大型互联网公司及头部CSP上已经开始应用，核心思想就是把业务负载卸载到专用硬件上，如微软在Azure上使用FPGA来实现CPU卸载、网络加速，

而AWS甚至 发展出一套Nitro 架构来实现VPC, EBS，存储等业务的硬件卸载，国内阿里巴巴的神龙架构思想类似，其架构核心就是一块MOC卡，整个Hypervisor完完全全运行在这张卡上面，服务器的CPU和内存完全可以释放出来给客户。

UIS 7.0赤霄加速架构，是业界先进的实现前后端同时智能加速的超融合架构。以智能加速卡为核心前后端到端全程加速、主机侧损耗为零，相同核数CPU条件下，对比非加速方案，可以多创建50%以上的虚拟机，每虚拟机成本降低30%以上，IOPS性能提升10倍以上。

同时拥有业界超短IO路径的无损网络，网络时延从毫秒级降低到纳秒级。可同时承载虚拟化，裸金属，容器，函数计算的全运行态。

超融合架构UIS在最新7.0版本中采用了智能网卡，把存储、网络的处理完全下沉到智能加速卡上，几乎全部CPU资源都可以用于计算，大大提升了算力，相比当前超融合方案，具备更高的性能和更低的TCO总体拥有成本。