智能网卡引领主流网卡市场发展：智能网卡引领主流网卡市场

原标题：智能网卡引领主流网卡市场发展
网络在现代社会中无处不在，但可能有些人并不知道，其实网卡也渗透在我们日常生活、工作和娱乐的每一个角落，今天小编为大家介绍一下网卡，特别是智能网卡这个电子配件。
一、网卡发展史
网卡的名称有很多，比如网络接口控制器、网络适配器、以太网卡、局域网卡等，是一块被设计用来允许计算机在计算机网络上进行通讯的硬件。每一个网卡上都有一个被称为MAC地址的独一无二的48位串行号，生产厂商烧录好之后不可更改。 MAC地址与人的指纹一样，世界上没有任何两块被生产出来的网卡拥有同样的地址。

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基于不同的传输速度：网卡分为有100Mbps ， 1000Mbps、10G、25G、40G、100G甚至更高速度的网卡。 100Mbps、1000Mbps网卡主要适用于小型局域网、家庭或办公室。而10Gb、25Gb、40Gb、100Gb网卡则更多用于数据中心、人工智能、物联网、5G等场合。
近年来由于网络技术的快速更迭与SDN（软件定义的网络）技术的兴起，对端系统协议栈提出了更高的需求，而传统的高性能网卡已经难以满足这些要求。为此，智能网卡技术开始走进大众的视野。
二、智能网卡VS传统网卡
智能网卡定义：智能网卡是当前网卡技术中最先进的一种，智能网卡之所以“智能” ，主要因为具备高性能以及可编程的能力，此类网卡一般是采用FPGA芯片。智能网卡除具备传统高性能网卡的特性，更主要的是很多原本必须由服务器CPU处理的工作全部upload过来，解放了昂贵的CPU的空间和功能，它既能处理高速的网络数据流，又能对网卡进行编程，实现定制化的处理逻辑，被称为智能网卡（SmartNIC）。
在传统网卡中，早期的网卡仅能实现数据链路层和物理层的功能，而端系统中的CPU负责处理网络中更高层的逻辑。传统网卡最大的硬伤，就是服务器中绝大部分数据的处理必须全部经由CPU完成，造成CPU负载过大，无法发挥CPU最大优势。
智能网卡为适应高速网络，它具备了部分传输层和路由层的处理逻辑（如校验和计算、传输层分片重组等），来减轻CPU的处理负担。甚至有些网卡如RDMA网卡还将整个传输层的处理都upload到网卡硬件上，以完全解放CPU 。
比如说LR-LINK联瑞去年推出的万兆光纤RDMA网卡，采用Qlogic主控方案自主研发，，具有低延迟，高网络吞吐量，节约CPU负载等优势，可支持RoCE、RoCEv2、iWARP功能，在实时迁移成本之下，采用LR-LINK联瑞所自主研发生产的RDMA网卡，与普通TCP/IP网卡相比， CPU占用率仅为1/4 。

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三、智能网卡的优劣势
对于数据中心应用来说，智能网卡可以释放宝贵的CPU资源和满足各种offload需求，包括传输和存储协议，例如RoCE ， TCP ， NVMe-over-Fabrics等。可以说，智能网卡的出现在最大程度上提高了服务器利用效率，为最终用户业务运用带来切实的提升。
但是，智能网卡并非没有缺点，在广泛运用之前，我们还需要考虑以下问题：
1.相同的端口速率下智能网卡的价格比标准网卡要高出很多，可能会高出5-10倍。
2.智能网卡支持20W-80W的功率，但这对于服务器来基本都满足要求。
3.考虑到智能网卡的可编程性和复杂性，可能需要消耗大量的资源来进行开发和调试。
四、智能网卡的分类方式
智能网卡它并没有固定的分类方式，根据最常见的两类为大家讲解。根据其加速不同的工作负载将它分为：
1.基本连接的网卡
2.面向网路加速的智能网卡
3.面向存储加速的智能网卡

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根据不同的供应商的架构不同， SmartNIC可以分为：
1.基于ASIC（专用集成电路）
2.基于FPGA（现场可编程门阵列）
3.基于SOC（片上系统）

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它们均提供不同程度的可编程性。一般来说，基于SoC（如市场上评价很高的迈络思基于ARM的SoC智能网卡）和FPGA都是用可编程内核制造的，可以适应多种应用。
三、智能网卡厂商
目前领先的厂商包括博通， EthernityNetworks ， Intel ， Marvell ， Mellanox（被英伟达收购）和赛灵思（被AMD收购）等。