近期,主宰人工智能计算市场的斗争继续在升温。随着常规CPU性能的提升，这场战斗越来越多地出现在堆栈的互连部分，用于在处理器，内存，存储设备，服务器和整个数据中心之间移动数据的不同技术。存储是当今企业和云数据中心的首要关注点。机器学习，人工智能，大数据和视频流都需要大量的快速存储，分配给正确的服务器。但交付是一项挑战。这就是为何Nvidia在这场战斗中宣布了一场权力行动贸收购Mellanox Technologies公司。
本地存储速度快，易于访问和部署 - 但现代业务的不确定性和压力意味着需要额外花费并允许冗余容量。从这个意义上说，网络存储更具成本效益。
但是，通过网络存储，每个功能（如压缩，重复数据删除，加密，精简配置或文件系统）都是针对效率进行软件定义的，这意味着服务器需要额外的工作。这降低了应用程序处理的计算可用性因此，从网络存储中获得最佳性能，安全性和虚拟化并非易事。
今天的数据中心运营商如何解决这一难题？最近对200多位云，电信和企业数据中心专业人员进行的一项调查深入研究了他们的观点，策略以及他们在提高现实世界中数据中心性能和效率方面的实际作用。该调查指出了“有效利用服务器和存储”的至关重要性。
调查背景
该调查于2019年第一季度由Futuriom使用独立的基于云的数据合作伙伴进行。受访者包括来自美国的116人，来自中国的52人和来自英国的50人 - 根据积极部署数据中心基础设施的关键区域获得多元化的全球情况。
受访者的分布遍及云（49％），电信（26％）和企业IT领域（25％）。所有人都筛选了IT专业知识，其中25％属于CxO或SVP类别。角色包括：企业IT经理（39％），云架构师/经理（32％），应用程序开发（26％），安全性（24％）和网络管理员/架构师（22％）。该调查仅限于员工人数超过500人的公司：501-1,000人中的34％; 1,001-5,000的41％; 5001-10,000的14％;和超过10,000名员工的11％。
一些发现
人们清楚地意识到需要将数据中心网络升级到更高的效率 - 而不是通过部署更多的CPU硬件来简单地提高容量。当被问及“对提高数据中心性能的技术响应进行排名”时，最高的平均排名是“使用处理器卸载和SmartNIC等技术提高网络效率”，而排名最低的是“部署更多服务器”。
升级网络有许多潜在的好处。其中包括：更快的应用程序性能（64％），更强的安全性（59％），更高的灵活性（57％）和应用程序可靠性（57％）。总体而言，网络优化被视为提高数据中心性能的关键方法。例如：84％的受访者认为网络基础设施对于提供人工智能和机器学习“非常重要”或“重要”。
在实际解决方案方面，数据中心运营商部署SmartNIC以获得更好的结果时，又出现了另一个清晰的图景。当被问及“以下哪个SmartNIC用例对您的IT组织有吸引力？”时，第二个选择是“虚拟化和共享闪存存储以更有效地使用它”，占55％。总体获胜者是“提高虚拟机和/或集装箱的效率” - 仅略高于56％。其他选择是“启用更多软件定义的网络”（54％）; “加速超融合基础设施”（50％）和“隔离并阻止安全威胁”（47％）。只有10％的人承认“我不知道SmartNIC是什么”。
调查的三个地区存在有趣的差异。中国因其对SmartNIC在优化存储网络中的作用的强烈认可而脱颖而出。对于两个最常用的用例，提高虚拟机和容器的效率以及虚拟化和共享闪存存储的比例分别为65.38％和75％，而美国为55％和51％。英国对所有使用案例的兴趣略低。
什么是SmartNIC？
智能网络的秘诀在于将网络拼接在一起的网络接口卡（NIC）：NIC当然代表“网络接口卡”; 实际上，NIC是PCIe卡，可插入服务器或存储盒以实现与以太网的连接。 SmartNIC不仅仅是简单的连接，还可以在NIC上实现网络流量处理，在基础NIC的情况下，必须由CPU执行。
SmartNIC内置了C可编程ARM处理器 - 用于手机 - 以及使用标准API的智能加速器。可以对SmartNIC进行编程，以便在优化流量到识别和隔离恶意数据到达服务器之前执行任何操作。诸如远程直接内存访问，非易失性内存快速结构（NVMe-oF），压缩，加密和网络虚拟化等任务对服务器内核提出了持续的需求，降低了它们支持应用程序的能力。更高级的SmartNIC甚至可以虚拟化网络存储，以简化虚拟和裸机服务器的配置。
在图中，绿色核心可以自由地为应用程序提供服务，而红色核心仍在忙于优化网络。同时，网络性能得到改善，核心被释放 - 例如，使用8个核心，每秒7.6m数据包，使用零核心提高到80m pps - 这得益于SmartNICS在网络中构建智能，而不是将所有内容都引用到服务器上。
结论
数据中心正在进行彻底改造，以应对苛刻应用的挑战 - 从大数据挖掘，人工智能到自动驾驶车辆。
网络是将它们整合在一起的关键粘合剂，SmartNIC正在释放处理器能力以更好地支持应用程序。与此同时，他们正在构建一个能够更好地处理不断增长的性能需求的智能网络，并能够更好地识别和阻止更靠近源的恶意流量。结果是多方面的，它们包括升级网络存储 - 因此它可以执行所有位和本地存储。
