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1、从技术层面剖析FPGA在诸如NFV等虚拟网络架构中的作用和意义硬件层面：传统电信网络基础架构使用的是各类专用硬件设备，如各类接入设备、各层软件层面：不同设备都需要各自对应的软件进行配置和控制，从而难以在管理员层面进行大范围统一部署和配置，且需要学习来自不同供应商和规格的设备的软件配置方法。若某些网络功能通过软件实现，传统的实现方法中对服务器的有效利用率很低，且无法进行服务的动态迁移，等等。核心思想就是将网络的控制面和转发面进行分离。这样，所有的数据转发面设备都可以同时被控制、配置、管理，从而避免了管理员需要分别配置每个网络设备的低效情形。图1：vBRAS的演化图2：vBRAS的转控分离架构图3
2、：FPGA数据包处理的数据通路图4：数据平面的服务器和FPGA架构数据平面的性能测试结果这在总体上证明了单个vBRAS-d节点可以支持超过100Gbps的流量处理。图5：不同带宽时总能耗性能比的对比这张图表示了实现不同带宽时，总功耗性能比的一系列比较。功耗性能比的定义为，实现1Tbps时所需要的总功耗（千瓦）。图中将不含FPGA智能网卡的vBRAS实现50Gbps时的功耗性能比作为基准值（100%）。由图中可以看到，vBRAS+FPGA智能网卡的方案总能降低超过40%的总功耗，最多可达到60%。这进一步印证了上文中阐述过的使用FPGA进行网络功能加速的好处所在。其他性能测试和对比不再赘述，详细
3、内容在白皮书中可以看到。总体而言，相比于传统的vBRAS服务器+标准网卡的方案，使用vBRAS+FPGA智能网卡的解决方案可以减少约50%的功耗，以及带来超过3倍的性能提升。结语这篇白皮书为我们展示了业界领先的企业当前在NFV和SDN领域所做的最新工作，特别是使用FPGA作为硬件加速平台，对网络功能进行卸载和加速。这样能大幅提高硬件资源的利用率，同时能带来性能的提升和能耗的下降，降低了部署和运行成本。同时结合业界其他公司的动态，各大互联网公司、云服务提供商、电信网络提供商都开始尝试在他们的数据中心中部署FPGA，其中微软的Azure云服务更是已经大规模采用了Intel FPGA进行硬件加速。因
4、此，如何有效的设计CPU+FPGA这样的异构计算微结构、如何实现狭义和广义上的计算、控制和存储资源的有效管理和分配、上述设计如何在数据中心进行高效部署，以及如何设计商业模型以明确FPGA在整个体系中的位置和作用，将会是未来一段时间内的研究热点。作者简介石侃博士，于伦敦帝国理工大学电子系取得博士学位，后加入英特尔公司可编程解决方案事业部任高级FPGA研发工程师至今。石侃在半导体行业有多年的学术研究和工业界开发经验，尤其深耕于FPGA、高性能与可重构计算、计算机网络和虚拟化等领域。他曾在多个学术界顶级会议和期刊如DAC、FCCM、TVLSI等发表过论文。在工业界，他主要从事使用FPGA进行数据中心网络加速器、网络功能虚拟化、高速有线网络通信等相关技术的研发和创新工作。