谁能走在网路加速时代的最前沿？

单纯的硬件或软件已经无法满足云安全数据中心与存储的要求，飞跃式创新产品总能令市场耳目一新！

这些年来，由于各种非结构性的数据量激增，网络带宽也随之增长。IT产业渐渐接近硅物理的极限，CPU性能的增长已经明显放缓，已经低于摩尔定律的线性成长。

各类IT应用（例如利用CPU来加密解密）对CPU负荷的增加，严重降低网络优化效率，与此同时，增加CPU性能的解决方式也越来越显吃力。

如图1所示，其中的蓝线表示随着数字转型和物联网数据采集的兴起，数据增长加速。还有一条虚线表示摩尔定律历来承诺的处理能力的线性增长，以及一条红线显示当我们接近硅元件物理极限时CPU性能的实际下降。

另一方面，请注意图1中表示网络带宽的绿线如何跟踪数据增长的激增。这说明了未来的发展方向。今天的数据中心不只是通过添加更多更快的服务器来构建性能，而是向外扩展。这使得架构师必须更加关注网络性能，使用更快的以太网，最重要的是优化网络的效率。

起初虽小 脱颖而出

一家在几年前就洞察到这一趋势的小公司，针对加速网络而设计出产品与方案，领先解决客户即将发生的问题，并满足了当今需求。

以太网卡市场过去都是大型公司如Intel、Broadcom的天下。现在25G及更高速的以太网卡市场，这家Mellanox公司竟得以占据69%份额，远超出竞争者的总和。

在交换机市场它从零开始，虽然公司起初规模比较小，却也有反应快、弹性高，愿倾听客户需求的优势。Mellanox以硬件起家，迄今成为集成软、硬件及解决方案的整合性方案供应商，为客户提供高价值服务，使网络加速更容易，提升了客户的新体验。

产品在哪里？

近日在市场看见的二项新产品ConnectX-6 Dx和BlueField-2是下一代的云SmartNIC和I/O处理单元（IPU）解决方案，可为大规模数据中心任何工作负载提供前所未有的安全、性能和效率。

这二项新产品延续了其在高性能云架构方面的创新，为关键任务应用引入尖端的硬件加速引擎和一流的软件可编程性，使不可能的任务成为可能，为超大规模企业和电信环境的安全和效率提高了新水平，以达最高的投资回报率（ROI）。

所提供两个25、50或100Gb/s端口或一个200Gb/s端口，以太网连接由50Gb/s PAM4 SerDes技术和PCIe 4.0主机连接提供支持。其创新的硬件卸载引擎包括IPsec和TLS内联数据动态加密、高级网络虚拟化、融合以太网RDMA（RoCE）和NVMe over Fabrics（NVMe-oF）存储加速。

BlueField-2 IPU将ConnectX-6 Dx的所有高级功能与一系列强大的Arm处理器内核、高性能内存接口和灵活的处理功能集成在一个单独的片上系统（SoC）中，支持以太网和InfiniBand连接，速度高达200Gb/s。这嵌入式控制器是在构建闪存、安全性、物联网和边缘计算平台时，达到高效低成本的理想选择。

基于BlueField-2的SmartNIC则可担任协处理器，它使用先进的软件定义网络、NVMe SNAP存储分解和增强的安全功能，将计算机置于计算机前，以转换裸机和虚拟化环境。此外还可为云中或网络边缘的AI工作负载提供无与伦比的性能和效率。

功能创新前卫

来自Mellanox商业以太网NIC和IPU的业务副总裁Yael Shenhav表示，ConnectX-6 Dx和BlueField-2架构为下一代云数据中心提供了开创性的加速引擎。在高性能网络中创造了新的记录，使客户和合作伙伴能构建安全高效的计算和存储基础架构，从而提高生产力并降低总成本。

Dell'Oro Group总监Baron Fung说：“随着云计算成为常态，企业越来越依赖底层数据中心基础设施在公共、私有和边缘领域部署工作负载。因此对先进、安全、高性能的SmartNIC的需求不断增长中。我们预测2023年SmartNIC市场的复合年增长率将达到40% 超过5亿美元。”

ConnectX-6 Dx和BlueField-2可通过在数据中心的服务器、存储和边缘计算端点提供保护来解决巨大的云安全挑战。以提供广泛的、以安全为中心的创新，包括IPsec、TLS和AES-XTS内置加密加速，以及硬件可信任源（Hardware Root of Trust）。此外，BlueField-2还增加了加速密钥管理、集成了正则表达式（RegEx）模式检测，以及安全散列计算等功能。

高效可扩展的裸金属和虚拟化云

ConnectX-6 Dx和BlueField-2有最新一代的ASAP2（加速交换和包处理）技术，内置SR-IOV、Open vSwitch（OVS）和VirtIO硬件加速器。因引入了额外的网络虚拟化卸载、增强的可编程性和极端的规模，故可实现高效的超大规模云和SDN/NFV数据中心。

利用一流的RDMA来加速存储、大数据和人工智能（使用于自动驾驶汽车和其他机器学习培训）需要大量的网络带宽和RDMA才能将GPU系统互相连接并连接到存储。这就是为什么NVIDIA DGX AI服务器和DRIVE星座驾驶仿真解决方案充分利用InfiniBand和以太网网络连接的原因。期待在网络、安全和存储上的新功能大大加速数据中心和边缘的培训和推理的工作负载。

谁在关心这个领域？

Red Hat高级副总裁兼首席技术官Chris Wright说“当我们致力于为全球企业提供灵活开放的混合云基础架构时，能更安全、更高效地在裸机、虚拟、私有和公共云环境中配置部署工作负载已成为目前的关键需求。

而这个需求要跟企业期待以低成本从数据中提取的价值可以匹配，也要跟驱动硬件加速时对敏感工作的负载发挥重要作用部份匹配。比如AI/ML等工作负载，因为它们是从边缘部署到数据中心。我们期待与Mellanox合作，以实现可以利用这些新技术的开源软件解决方案。”

联想数据中心集团的高性能计算和人工智能执行总监Scott Tease表示，“我们与Mellanox在高性能计算（HPC）和AI方面的合作伙伴关系是联想'从超大规模应用到任何规模（Exascale to Everyscale™'）战略的关键支柱，以使各种规模的客户都可以使用超大规模的计算技术。新的SmartNIC和IPU产品组合将有助于它的落实，为数据中心的未来提供安全高效和高速的连接。”

UCloud网络集团总监Leo Xu说：“UCloud通过其全球数据中心基础设施来提供广泛的云计算服务。将Mellanox的SmartNIC部署到我们的云数据中心，已经使我们能够满足日益增长的一致和可预测的性能需求。我们很高兴Mellanox的新型可编程IPU在我们的裸机云环境中引入了软件定义的网络和存储分解技术。”

美团服务电子商务平台的基础设施技术副总裁Michael Zhu表示“在美团，我们大规模利用机器学习和人工智能算法，提供广泛的电子商务服务选择。部署Mellanox的端到端技术已经产生了出色的应用性能结果，亦即为我们不断增长的客户群将数据转化为可操作的价值。期待新的安全云SmartNIC和IPU产品组合，用来加速可扩展的AI工作负载。”

百度系统部总监刘宁指出，“用户想的有多快，我们服务就有多快，所以，我们与高性能网络领域的领先企业Mellanox合作，将其高速连接解决方案用于百度机器学习平台。期待最新版可编程、面向云应用的 SmartNIC 和 IPU 可以提供一流的网络性能，加快基于AI的可扩展应用的运行速度。”

IBM认知系统开发副总裁Monica Aggarwal说：“IBM的企业服务器解决方案旨在为最苛刻的工作负载提供最佳性能，同时提供最前沿的安全性和可靠性。我们期待将新的SmartNIC系列集成到我们的产品组合中，以构建高效的安全云数据中心。”

Nuage Networks产品管理负责人Saurabh Sandhir说：“来自诺基亚Nuage Networks的虚拟化云服务（VCS）解决方案与ConnectX SmartNIC系列集成，为电信云部署提供了前所未有的性能。随着时间推移，电信云客户升级其网络为网络功能虚拟化（NFV）时，这种创新的集成将与未来的SmartNIC兼容，从而实现更高的性能。此外，Nuage Networks的电信云业务组合和客户将受益于 ConnectX-6 Dx和BlueField-2 SmartNIC的高级安全性和虚拟化卸载。”

Canonical产品总监Stephan Fabel表示，“Ubuntu处于大型云基础设施部署的最前沿。新的SmartNIC系列是为各种用例提供高级卸载和新功能的理想选择。该系列结合了Ubuntu生态系统的可扩展性，提供了一个增强的数据中心管理体验。我们自豪地与Mellanox合作，将运行Ubuntu的基于BlueField-2 IPU的SmartNIC推向市场。”

F5 Networks服务提供商部副总裁兼总经理James Feger表示，“通过我们与Mellanox的合作以及ConnectX SmartNIC系列在F5应用服务中的原生支持，包括流量优化、CGNAT和DNS，我们已经为我们的共同客户解决了几个VNF特有的挑战。利用ConnectX-5中的卸载功能，我们在DNS QPS中实现了指数级性能的提升，并为我们的安全工作负载提供了更大的规模和性能。我们期待支持新的ConnectX-6 Dx，以帮助我们的客户继续扩展他们的基础设施并取得更大的成果。”