文獻標(biāo)識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200933
中文引用格式： 解文軍，李仁剛，韓大峰，等. 服務(wù)器及智能網(wǎng)卡NCSI接口設(shè)計[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2021，47(5)：112-116，121.
英文引用格式： Xie Wenjun，Li Rengang，Han Dafeng，et al. NCSI interface design of smart NIC and server[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(5)：112-116，121.
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)負載，將網(wǎng)絡(luò)虛擬化、負載均衡和其他低級功能從服務(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，智能網(wǎng)卡還能夠提供分布式計算資源，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，隨著云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)發(fā)展，對服務(wù)器的需求越來越大，不同業(yè)務(wù)對服務(wù)器要求各不相同，如以存儲業(yè)務(wù)為主的公司需要存儲型服務(wù)器，對數(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。在人工智能計算領(lǐng)域，大量的數(shù)據(jù)會從網(wǎng)絡(luò)輸入，利用智能網(wǎng)卡直接對數(shù)據(jù)進行必要的處理，可以很大程度減輕CPU的負荷。在大數(shù)據(jù)及邊緣計算領(lǐng)域，海量的數(shù)據(jù)會從網(wǎng)絡(luò)輸入，利用智能網(wǎng)卡直接對數(shù)據(jù)進行必要的處理，可以很大程度減輕CPU的負荷。
無論是通用服務(wù)器還是定制服務(wù)器，設(shè)計時會留出多個不同位置的PCIE插槽，以匹配客戶的差異化需求。而對于PCIE形態(tài)的智能網(wǎng)卡來說，插在不同槽位意味著與主機端通信時不同的NCSI線纜長度。況且服務(wù)器設(shè)計者往往也對智能網(wǎng)卡上的走線情況一無所知，不同廠家的智能網(wǎng)卡走線也會差異很大。同樣當(dāng)智能網(wǎng)卡搭配不同服務(wù)器時，不同服務(wù)器廠商的NCSI鏈路參數(shù)會有很大不同。雙方都無法考慮如何設(shè)計整個NCSI接口電路才能保證在不同環(huán)境下接口功能的可靠運行。
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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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