شرکت‌های ارائه دهنده خدمات اینترنتی و سازمان ها به شدت در حال سرمایه گذاری سنگین بر روی اَبَر مرکز داده هستند تا بتوانند محتوا، پردازش اطلاعات و خدمات ارتباطی بهتر با کارایی بیشتری ارائه کنند. اما سرویس های زیرساختی مانند سوئیچ ها و سیستم‌های مجازی، امنیت و ذخیره‌سازی، همگی بخش قابل‌توجهی از توان پردازشگر را استفاده می کنند به خصوص در مواقعی که کارایی و بهره وری خدمات می بایست بصورت حداکثری مد نظر باشد. در این مواقع جهت افزایش سود و بازدهی مالی، کاهش تعداد هسته های پردازشگر بسیار موثر است.
بدین منظور کارت های شبکه SmartNICs ساخته شده اند تا بتوانند سرویس های زیرساختی را تسهیل کنند و بار پردازشی را از روی CPU کم کنند که در نتیجه باعث آزاد سازی core های CPU می شود و سرانجام باعث افزایش کارایی برنامه ها و بهره‌وری شبکه خواهد شد.
بیشتر بدانید:
درواقع SmartNIC یک کارت شبکه مجهز به DPU است که بار پردازشی انتقال اطلاعات اعم از شبکه یا ذخیره سازی را از CPU گرفته و در خود انجام می دهد. بدین ترتیب علاوه بر اینکه اطلاعات با سرعت بیشتری انتقال می یابد با حذف بار پردازشی از CPU باعث افزایش کارایی برنامه می شود. بنابراین می توان CPU هایی با توان یا تعداد core های کمتری را به کار گرفت که این امر نیز باعث کاهش هزینه ها می گردد.
کارت های SmartNICs بر حسب معماری به ۳ دسته تقسیم می گردند که پیاده سازی آنها بر اساس قیمت، سهولت برنامه نویسی و انعطاف پذیری است.
معماری ASIC
این نوع از کارت ها از لحاظ قیمت به صرفه ترین هستند ولی از لحاظ انعطاف پذیری دارای محدودیت می باشند. در حالی که برنامه نویسی برای نوع ASIC بسیار ساده است، نهایتاً عملکرد آن محدود به عملگرهایی است که در چیپ ASIC آن تعریف شده است. از این رو ممکن است از برخی از قابلیت ها پشتیبانی نکند. برای نمونه می توان به کارت Mellanox ConnectX-5 اشاره کرد.
معماری FPGA
این نوع از کارت ها به دلیل قابلیت بالا در برنامه نویسی آنها تقریباً قادرند تمامی عملکردها را پوشش دهند اما برنامه نویسی برای آنها کاری بسیار پیچیده و زمانبر است و قیمت بسیار بالایی نیز دارند. یکی از نمونه های این کارت محصول Mellanox Innova-2 Flex است.
معماری SOC
این نوع از کارتها را می توان به عنوان بهترین نوع آن که قابلیت کاربرد در پیچیده ترین کار ها را دارد معرفی نمود. زیرا علاوه بر این که قیمت بسیار مناسبی دارند از انعطاف پذیری بسیاری برخوردار هستند و در عین حال برنامه نویسی آن بسیار ساده است و کارایی بالایی را ارائه می دهد. بهترین نمونه آن محصول Mellanox BlueField DPU است.
در جدول زیر قابلیت های معماری های مختلف کارت های SmartNIC مقایسه شده اند:
حال در جدول زیر به مقایسه تفاوت های بین کارت های معمولی و کارت های SmartNIC می پردازیم:
