我们知道,各类智能网卡在服务器集群中的大规模部署,可以进一步降低数据中心建设和运营成本,更好地将服务器资源货币化。但仅从网卡层面来看,这个方案还存在不少优化空间。
Helium EC2004Y | Helium EC2002P | |
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网络接口 | 4 x 25GE SFP28 | 2 x 100GE SFP28 |
主机接口 | PCIe x 8 Gen4.0 | PCIe x 16 Gen4.0 |
管理口 | 1 x Console Micro USB, 1 x GE RJ45 | 1 x Console Micro USB, 1 x GE RJ45 |
Helium 系列智能网卡采用DPU架构,集成了24核ARM和多样化的硬件加速协处理器,性能足够高,可以直接在网卡上运行各种网络功能虚拟化功能,释放宝贵的服务器资源。
Helium的典型业务性能数据参考:
在通用的高性能硬件平台之上,星融元还提供了一套开放的软件开发环境——标准Linux内核+容器化架构,以及额外的DPDK/VPP开发套件(包含了最佳网络和安全处理所需的所有库和 API)。客户可以不考虑底层支撑框架直接开发上层应用;原先跑在x86上的DPDK应用和其他应用仅需简单编译便可移植到Helium DPU智能网卡上,并且按需组合使用。
支持SPDK软件加速、NVMe-oF(TCP)卸载,可缩短存储I/O路径、提高存储读写性能
以某客户场景为例。在保证总接入用户数量的前提下,引入Helium智能网卡的建设方案相对于纯2U服务器的建设方案在机架空间占用、总功耗、成本上都具有明显优势。其中机架空间节省超过2/3,总功耗节省超过1/2,建设成本节省8万,同时机架平均每U接入的用户数有3倍以上的提升。
Helium智能网卡采用高性能DPU芯片,具备独立的CPU和内存,可轻松实现百万级流表以及OVS控制面和转发面的全卸载,无缝融入虚拟网络。
包长(字节) | 流量数 | 最大性能(Gbps) |
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64 | 10K | 7 |
128 | 10K | 14 |
256 | 10K | 19 |
512 | 10K | 21 |
512 | 64K | 20 |
512 | 2M | 18 |
1024 | 10K | 25 |
通过以下数据可以发现,在提供了更低转发时延和更高流新建会话数的情况下,Helium DPU智能网卡的功耗仅为服务器的1/6,购买成本节省超过1/3。
FPGA架构智能网卡 | Helium DPU 智能网卡 | |
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开发难度 | 开发难度较高,需厂商高度支持 | 标准Linux+容器化架构,额外的DPDK软件开发套件,易开发易移植 |
处理性能 | 集成了多核CPU,但核数有限(最高规格为16核,一般厂家平均为4或者8核),无法承载复杂的控制面功能 | 24核ARM处理器,多种硬件协处理器加速,可支持复杂的控制面业务卸载 |
采购成本 | FPGA架构核心器件的成本普遍较高,尤其是支持大容量内存的产品 | 内存可以扩展至64G,千万级会话表,性价比高 |
功耗对比 | 同规格的产品,功耗偏高 | 同规格的产品,功耗偏低 |
当前,我们在Helium DPU 智能网卡上已经完成了多种场景的功能验证,包括OVS、NVMe-oF(TCP)、LVS、5G UPF、SSL卸载等,保证了高质量、高可靠、高性能的用户体验。
秉承开源开放的理念,星融元现已将Helium DPU智能网卡的产品资料和相关代码开放给生态内广大客户和合作伙伴,期待与您一同探索更多开放网络的应用场景。