这篇文章是沟通和系统设计系列：有SmartNIC -会计算吗
自20世纪80年代中期第一台个人电脑问世后不久，网络接口卡(nic)就开始出现在市场上。然而，在过去的几年里，我们看到了智能技术的出现。在这个市场上，每家公司对SmartNIC产品的定义都不同。
最基本的定义与可编程的NIC一样简单。相反，其他人通过将大量的硅和固件堆进到其实现中，使概念重载。然而，在一天结束时，典型的答案是一个NIC，包括额外的，可用的计算资源，该资源是公开客户的，以及必要的开源工具来利用这些资源。
当智能手机出现时，很多人都有了手机，但十年后，几乎所有的手机都是智能手机。这是为什么呢?这并不是因为人们厌倦了《Snake》，想要转向《Candy Crush》。他们看到了拥有一个完全可编程的手机、相机和移动计算平台的价值，在这个平台上，他们可以管理社交媒体，通过电子邮件与办公室保持联系，并做许多十年前谁也没有想到的事情。
绝大多数智能手机用户不会写一行代码，他们也不需要在App Store中选择数以千万计的应用程序。服务器网卡将遵循与智能网卡非常相似但更短的发展路径。
如果你不能让SmartNIC做一些除了传递数据包之外的事情，那么拥有一个SmartNIC是毫无意义的。要成为SmartNIC，您需要额外的未分配的计算资源，并为其存在代码空间来利用这些资源。
2002年，3Com推出了10-/100-Mb/s以太网网卡，其中包含了防火墙。它使用了该公司的3XP处理器和额外的内存来完成这项任务。这是将近20年前的事了，千兆以太网的采用已经开始加速。不过，处理器和内存完全用于防火墙应用程序，因此它是一个专用的安全点产品，而不是SmartNIC。
如果3Com开放了编程接口，并出售了一个没有防火墙的版本，它将成为第一个SmartNIC。该公司早在20年前就开始了，而且10-/100-Mb/s的网络已经处于采用曲线的后面，这是一个新产品永远不应该出现的地方。最后，作为一个处理器，3XP可能太弱了，无法处理1 GbE，所以它可能是一个好主意，让他们退出。今天，数据中心网卡的可扩展性为25 GbE到100 GbE。
提升计算能力
今天的数据中心网络在25 GBE迅速移动到50 Gbe和100 Gbe，需要仔细考虑智能级别的额外计算资源。传统的智慧是传统的CPU核心等等手臂应该用于控制面管理，在极少数情况下，用于异常流处理。控制平面管理就像是在说Arm核心可以成为优秀的警官，但同时也是糟糕的交通警察。
Data-Center Nic今天处理数百万，并且每秒可能超过一亿网络数据包。ARM核心，即使是3 GHz时钟，也不达到检查和行用数百万的任务，或者每秒数百万个包。每秒没有足够的指令来跟上这些卷。需要专用网络处理器，现场可编程门阵列（FPGA）等特殊用途计算资源，或者可能需要GPU内核来处理这些卷。
在这个空间中，FPGA是因为它们是可编程逻辑，最适合任务。它们可以配置为快速解析网络包标题，甚至是身体，然后采取必要的动作丢弃数据包以包装它或完全以线速率更改内容。基于FPGA的Smartnic的一个很好的例子，也包括ARM复合物和网络处理器Xilinx的Alveo U25卡。因此，尽管一些smartnic可能声称他们暴露Arm核心来处理流量，但我们应该考虑潜在的流量并进行计算。
去上市
下一个大问题是公开SmartNIC的编程接口。正如我们上面所说，正是应用程序的可用性让智能手机获得了成功。当Myricom在2005年超级计算大会上向公众推出其Myrinet 10G系列网络产品时，它本可以将其第一代10-GbE产品称为SmartNIC。
当时，通电的LANAI10G芯片为MyRicom的NIC提供动力，是一个网络处理器，Flash中的固件空间用于编程和高速SDRAM，用于数据存储。MyRinet-10G NIC支持三种操作模式：10-GB以太网，MYRINET-10G或MYRINET通过以太网（MXOE）快递。在未来几年内，添加固件以支持线速率捕获，存储包加速度，以及交易的加速度。这不适合我们的明智定义的原因是，编程环境从未暴露过外部采用。MyRicom对此有几个有效的原因 - 这是一个'C'，就像语言一样，很难写入，甚至更难调试 - 但这些原因不再重要。
有些人可能会说蒂利拉的产品是第一个表现明智的智能智能，但该论点也失败，因为该公司拒绝公开提供编程界面和工具。在2013年春天，蒂莱拉（后来会变成什么Mellanox.Bluefield）是关于为其Smartnic提供的编程环境的收费，以及了解如何使用它的课程。因此，采用最小，应用发展瘫痪，市场验收近零。
一个硬件平台，为访问的开发人员收费注定要充其量有限。随着敞开的源软件和储存库的广泛采用GitHub，开发人员希望工具是免费的。
创建应用商店
最后，对于Smartnics变得非常成功，他们需要一个用于智能应用程序的集中式存储库，App Store。独立的第三方应用程序开发人员可以提交其代码并在安装或执行时进行补偿。然后将此目录策划，发布，并易于使用用户。
如果没有App Store，用户将被要求从网卡供应商购买应用程序，或从第三方供应商寻找并购买应用程序。想象一下，如果你必须从第三方网站购买你智能手机上的所有应用程序?这种模式会有多成功?不是很。
我们从Broadcom，Intel，Mellanox和Xilinx等公司看到了新一代Smartnics，它利用了各种计算资源。这些公司终于赶上了他们为其环境释放编程工具，第三方开始为其平台开始编程。
Scott Schweitzer是技术福音师Xilinx.．
阅读更多的文章沟通和系统设计系列：有SmartNIC -会计算吗
