什么是智能网卡？有哪些类别?应用场景有哪些？

1、智能网卡

智能网卡是指能够满足高速的网络处理需要、卸载 CPU 不适合的网络处理任务、提供一定编程灵活性的智能网络终端设备。

学术界，智能网卡的雏形是微软亚洲研究院在2014年提出的基于现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)的Catapult设计，一种用于加速大规模数据中心服务的可重构网络。

产业界，智能网卡的产品最初主要由有一定市场和技术储备的成熟网络设备生产商Mellanox，Netronome，Broadcom，Cavium提供。其中，Netronome公司于2016年9月在公司网站发文，对智能网卡的需求和定义进行了阐述，提出智能网卡必须具备实现复杂网络数据平面功能的能力，可以灵活地更改数据平面，并且与现有生态无缝衔接;Mellanox公司则于2018年8月发文，借助PC Magazine对智能网卡的定义——能够卸载CPU通用处理任务的网卡。

2、智能网卡特性

(1) 满足现有数据平面网络处理需求;

(2)兼容现有网络协议生态;

(3)能够灵活卸载通用CPU不适合的处理任务;

(4)提供用户友好的可编程性。

3、智能网卡类别

基于不同核心处理器，可将智能网卡分为基于ASIC设计的智能网卡、基于ASIC设计的智能网卡和基于ASIC设计的智能网卡。

其中，基于ASIC设计的智能网卡门槛较高、研发周期也较长，大概需要两年时间，中等复杂度的ASIC前期研发成本在几百到两千万美元不等，优点是高性价比，缺点是可编程性低。

基于ASIC设计的智能网卡可提供强大的计算能力和足够的灵活性，具有低延迟、低功耗等优点，缺点是高复杂性以及开源生态不完善。

基于ASIC设计的智能网卡既保证了一定的可编程性又保障了一定的性能，优点是可编程性高，缺点是性能较弱。

4、智能网卡应用场景

按功能实现不同， 智能网卡分别被应用于数通领域以及电信领域，具体可应用于数据传输、虚拟交换、数据安全和数据存储等场景。

数通领域，根据数据加密/数据解密、数据分组检测及存储功能的实现，智能网卡可分别应用于云安全、防火墙/安全组和云存储。

电信领域，根据数据分组查表的功能实现，智能网卡的可应用于虚拟路由/虚拟交换机。

来源：《头豹研究院：2021年中国智能网卡行业概览(34页).pdf 》

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