全球首届智能网卡峰会｜芯启源首次公开的“SmartNIC第四代架构”如何赋能DPU蓝海

2022-04-28 18:01:00 来源: 芯启源

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美国西部时间26日，为期三天的全球首届智能网卡高端行业峰会（SmartNICs Summit）在美国硅谷正式召开。芯启源（Corigine）在峰会召开当天首次对外公布 “SmartNICs第四代架构”。27日，芯启源（Corigine)在智能网卡峰会(SmartNICs Summit)中继续同英伟达（NVIDIA）、美满（Marvell）等国际头部DPU厂商共同参与智能网卡（SmartNIC）最佳架构小组讨论。

芯启源第四代智能网卡（SmartNIC)

智能网卡（SmartNIC)

智能网卡（SmartNIC）是具有自身处理能力和内存的网络接口卡，现在已经迅速成为全球网卡（NIC）市场的主要增长领域。智能网卡（SmartNIC）允许系统设计人员将任务卸载到他们的板载处理器上，从而减少中央处理单元的开销负担。随着网络速度的提高和协议的复杂化，这种卸载变得愈发重要。

与大多数半导体设备一样，智能网卡（SmartNIC）发展迅猛，近几年重要的发展变化包括更大的处理能力、更强的灵活性、可编程数据包处理、可扩展chiplet(小芯片)结构等。灵活的数据路径、400-800 Gbps范围内的性能水平和DPU功能足以满足当今的需求，而下一代智能网卡（SmartNIC）则将采用高度优化和面向数据包的RISC-V内核、可支持多个chiplets（小芯片）的可扩展互连结构，以及用于数据路径的即用型（ready-to-run）软件，包括上游驱动程序。

可编程、可扩展、高性能

芯启源智能网卡（SmartNIC）从诞生之初，就将网卡灵活的可编程性和高性能作为首要目标，以满足当前快速迭代的新技术、新应用不断对基础设施提出的新需求。

第四代智能网卡（SmartNIC)

芯启源第四代智能网卡（SmartNIC）是基于DPU芯片的新一代智能网卡，采用NP-SoC模式进行芯片设计、多线程的处理模式，使其可以达到ASIC固化芯片的数据处理能力。在高性能数据处理的同时，芯启源智能网卡（SmartNIC）还具备灵活高效的可编程能力，支持P4/C语言等高级编程语言的混合编程能力，以及支持基于XDP的eBPF卸载，帮助客户实现贴合自身业务的定制化功能。

全新Chiplet芯片技术

在此次芯启源首次公开的“SmartNIC第四代”架构中，Chiplet（小芯片）技术是一种全新的芯片设计方式，也是业内众多企业正在引入的关键芯片技术。Chiplet将满足特定功能的Die（裸片）通过Die-To-Die内部互联技术实现多个模块芯片与底层基础芯片封装在一起，形成一个系统芯片。

Chiplet技术将原本一块复杂的SoC芯片分解为芯粒，类似模块化设计，有利于缩短产品商用时间和后续产品的迭代。在芯启源最新的第四代智能网卡架构中，通过最新一代DPU芯片的Chiplet技术，极大的提升了自有智能网卡的性能；同时通过支持与第三方芯片的Die-To-Die互联，还可以集成更多的特定专业领域的芯片。在性能和功能丰富度有飞跃式提升外，第四代智能网卡（SmartNIC)为芯启源的客户提供更多业务场景的支持能力。

多个小芯片（Chiplets）的扩展互连

此外，芯启源DPU智能网卡通过卸载数据处理工作到网卡硬件，可以大大缓解数据中心和SDN网络对珍贵的CPU算力资源依赖。在同样服务器规模下，芯启源DPU智能网卡可极大的提升服务器CPU资源的业务利用率，降低单位CPU成本，有效减少数据中心用电规模、机房空间需求和CO2 排放量，助力企业实现节能减排和“双碳”目标。

完整产品链大客户开拓的先发优势

芯启源DPU芯片所具备的超高性能和可扩展性，能够广泛适应不同行业、领域客户的需求，适用于多种产品形态及解决方案，如标准网卡，智能网卡，路由器，智能交换机，防火墙，负载均衡，IPS/IDS，O-RAN，SD-WAN等。芯启源扎根中国的本地化研发团队，能够快速响应各类客户的定制化以及国产化需求，提供最具效率和专业的定制化服务。

芯启源在中国的客户包括且不限于运营商及二级运营商，路由器交换机设备商，OTT及互联网厂商，网络安全厂商，5G/6G设备商等：如在移动云，电信天翼云等公有云场景下，已商用落地SDN解决方案，在中国移动网络云场景下，已商用落地国产化核心网，在浙江移动商用落地SD-WAN解决方案，以及未来在5GC UPF等场景下，都可完备落地运营商客户的定制化需求。同时，在二级运营商，与网宿科技，有孚网络以及BAT等头部互联网客户均开展了合作，如快手容器云网络，阿里云100G标卡等；在政企路由器，智能交换机，网络安全如防火墙，固网分流器及O-RAN等领域，均有各客户需求的相关推进。

运营商客户代表：

“芯启源自有的DPU开源社区，拥有多年丰富的社区运营经验，引领众多高校、科研机构和开发者的参与，从而能够保证芯启源DPU的先进性，这也是为什么我们采用他们产品的原因。”

OTT企业客户代表：

“芯启源基于DPU的智能网卡所具备灵活可编程能力可以快速满足我们新业务发展需要，大大缩短上线周期，为我们的业务快速推进提供强大助力。”

未来DPU蓝海市场

未来，DPU智能网卡首先将致力于解决“网络协议处理、数据安全、算法加速”等问题，这些问题有着“CPU做不好，GPU做不了”的特点。数据中心与云计算领域将是我国DPU智能网卡近几年最大的应用市场，可为终端政企用户提供较为成熟安全的软件定义及硬件加速解决方案。此外，在通信产业，网络虚拟化（Network Functiong Virtulizaiton）是5G关键技术之一。在NFV技术推动下，运营商对于边缘计算开放生态、降本增效、缩减部署周期的诉求愈发明晰。边缘计算是赋能行业数字化转型的关键技术，对网络带宽、时延、可靠性要求严苛，而DPU智能网卡的硬件加速技术可有效提升边缘机房单位面积算力。

在信创安全领域，DPU智能网卡能将传统分散运行在操作系统内和用户态的安全策略统一整合到底层的硬件中执行，将网络数据和应用数据收缩到智能网卡进行统一防护和管理，并提供灵活的数据路径监控和可视化的流量服务，配合加密算法，实现从二三层数据传输到上层用户数据的立体化防护。

芯启源搭载DPU芯片智能网卡的架构和能力，可以很好的满足日益增长的云计算需求。其核心芯片的NP-SoC架构是性能和灵活性的完美结合，兼具了专用固化芯片的高性能和可编程芯片的灵活性，相对其他架构的智能网卡具备高性价比、高效和快速落地的优势。

芯启源创始人、董事长兼CEO 卢笙：

“芯启源在智能网卡领域积累多年，从第一代到如今的第四代，一直对自身技术充满信心，对研发迭代富有远见，并利用自身灵活、高效、可扩展的架构，快速满足客户需求，为客户创造价值。”

关于芯启源

芯启源创立于2015年，拥有一支在芯片领域已深耕了近30年的研发和管理团队，研发中心遍布美国硅谷、英国、南非和中国的上海、北京、南京、武汉等地。芯启源致力于集成电路核心知识产权（IP）、芯片的设计研发、EDA仿真与验证、生产及销售，提供最优的芯片及IP解决方案。作为拥有自主知识产权的智能网卡产品和技术供应商，芯启源目前研发并量产了基于独特的、可扩展的“多核”芯片SoC架构的智能网卡，兼具了FPGA高效、灵活可编程和专用处理器芯片（ASIC）低成本、低功耗的优势，是目前技术国际领先的DPU芯片设计企业。