什么是智能網卡？有哪些類別?應用場景有哪些？

1、智能網卡

智能網卡是指能夠滿足高速的網絡處理需要、卸載 CPU 不適合的網絡處理任務、提供一定編程靈活性的智能網絡終端設備。

學術界，智能網卡的雛形是微軟亞洲研究院在2014年提出的基于現場可編程門陣列(field programmable gate array，FPGA)的Catapult設計，一種用于加速大規模數據中心服務的可重構網絡。

產業界，智能網卡的產品最初主要由有一定市場和技術儲備的成熟網絡設備生產商Mellanox，Netronome，Broadcom，Cavium提供。其中，Netronome公司于2016年9月在公司網站發文，對智能網卡的需求和定義進行了闡述，提出智能網卡必須具備實現復雜網絡數據平面功能的能力，可以靈活地更改數據平面，并且與現有生態無縫銜接;Mellanox公司則于2018年8月發文，借助PC Magazine對智能網卡的定義——能夠卸載CPU通用處理任務的網卡。

2、智能網卡特性

(1) 滿足現有數據平面網絡處理需求;

(2)兼容現有網絡協議生態;

(3)能夠靈活卸載通用CPU不適合的處理任務;

(4)提供用戶友好的可編程性。

3、智能網卡類別

基于不同核心處理器，可將智能網卡分為基于ASIC設計的智能網卡、基于ASIC設計的智能網卡和基于ASIC設計的智能網卡。

其中，基于ASIC設計的智能網卡門檻較高、研發周期也較長，大概需要兩年時間，中等復雜度的ASIC前期研發成本在幾百到兩千萬美元不等，優點是高性價比，缺點是可編程性低。

基于ASIC設計的智能網卡可提供強大的計算能力和足夠的靈活性，具有低延遲、低功耗等優點，缺點是高復雜性以及開源生態不完善。

基于ASIC設計的智能網卡既保證了一定的可編程性又保障了一定的性能，優點是可編程性高，缺點是性能較弱。

4、智能網卡應用場景

按功能實現不同， 智能網卡分別被應用于數通領域以及電信領域，具體可應用于數據傳輸、虛擬交換、數據安全和數據存儲等場景。

數通領域，根據數據加密/數據解密、數據分組檢測及存儲功能的實現，智能網卡可分別應用于云安全、防火墻/安全組和云存儲。

電信領域，根據數據分組查表的功能實現，智能網卡的可應用于虛擬路由/虛擬交換機。

來源：《頭豹研究院：2021年中國智能網卡行業概覽(34頁).pdf 》

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