Xilinx 通过“可组合”硬件实现数据中心卸载

Xilinx 推出了一系列基于“可组合硬件”的数据中心产品，以提高适应性和灵活性，以应对不断变化的数据中心需求，并解决视频分析和金融交易平台中的延迟问题。

这些产品包括一系列新的 Alveo SmartNIC（网络接口卡）、人工智能 (AI) 视频分析应用程序、用于亚微秒交易的加速算法交易参考设计以及 Xilinx App Store。新产品的目标是使软件开发人员能够提供计算密集型性能，而无需进行昂贵且冗长的硬件开发。 Xilinx 表示，凭借这些新产品和解决方案，它消除了软件开发人员在 Alveo 加速卡上快速创建和部署软件定义的硬件加速应用程序的障碍。

许多数据中心面临的挑战是对网络带宽和优化人工智能和实时分析工作负载的需求大幅增加，这些工作负载不断发展并将现有基础设施推向极限。 Xilinx 表示，这推动了对完全“可组合”的软件定义硬件加速器的需求，该加速器具有针对要求苛刻的应用程序进行优化的适应性以及快速处理新工作负载和协议并以线速加速它们的灵活性。

“组合式”智能网卡

其首个用于数据中心的新产品套件是 Xilinx Alveo SN1000，这是一个可组合智能网卡系列。该公司所说的可组合意味着它为所有功能卸载提供软件定义的硬件加速。

在与embedded.com 的简报中，赛灵思数据中心集团产品营销总监Kartik Srinivasan 表示：“在我们与超大规模者和早期采用者的接触中，每个人都有不同的需求，但都需要持续的功能创新，同时没有在性能上妥协。随着 NIC 成为服务器 I/O 中的关键组件，超过 25Gb，卸载 NIC 开始出现。”

“通过这些卸载 NIC 的 ASIC 实现，没有可编程性，因此无法扩展和适应不同的需求。同样，对于 CPU 实现，虽然有些可能具有可编程性，但它们效率不高，无法扩展到 100Gb 及更高的连接。”

SN1000 智能网卡直接卸载 CPU 密集型任务以优化网络性能，其开放式架构可以以线速加速广泛的网络功能。它们为广泛的网络、安全和存储卸载提供软件定义的硬件加速，例如 Open vSwitch 和虚拟化加速 (Virtio.net)。安全卸载包括 IPsec、kTLS 和 SSL/TLS 以及加速存储应用程序，包括 Virtio.blk、NVMe over TCP、Ceph 以及压缩和加密服务。

使用 Vitis Networking 平台和行业标准、高级编程语言（如 P4、C 和 C++），软件开发人员可以创建在 SmartNIC 上的硬件中运行的网络功能、协议和应用程序。 Vitis Networking 使组织能够快速轻松地组合新的和调整现有的网络功能，以处理新的协议和应用程序，而无需更换硬件和面向未来的投资。

Srinivasan 补充说：“客户可以获得开箱即用的即插即用体验。我们编写一些我们认为客户需要的功能，加上加速，然后客户可以删除块或添加他们自己的自定义加速器。”

在发布时，Xilinx 表示其 SmartNIC 得到了良好的行业支持。 VMware 云平台业务部营销副总裁 Lee Caswell 表示：“VMware 正在为具有更高安全要求的下一代应用定义混合云架构。 SmartNIC 将在 VMware 云基础架构中发挥关键作用，为客户提供跨裸机和虚拟化环境的统一管理、安全性和弹性模型，其中 Xilinx Alveo SN1000 SmartNIC 的可组合性将提供灵活、集成和合格的解决方案为客户服务。”

浪潮网络业务部总经理 Ben Li 补充说：“当今的软件定义数据中心需要灵活性和可扩展性来满足客户工作负载不断变化的需求。 Xilinx Alveo SN1000 SmartNIC 系列创新的可组合卸载框架使浪潮能够通过快速开发和部署自定义工作负载来灵活地适应不断变化的客户需求。”

SN1000 系列智能网卡基于 Xilinx 16nm UltraScale+™ 架构，由低延迟 Xilinx XCU26 FPGA 和 16 核 Arm ^® 提供支持 处理器。 SN1000 SmartNIC 提供双 QSFP 端口，用于 10/25/100Gb/s 连接，具有领先的小数据包性能和 PCIe Gen 4 互连。该系列中的第一个型号是 SN1022，它提供全高、半长外形，功率范围为 75 瓦。

视频分析平台针对延迟敏感的 AI 视频推理

Xilinx 推出的第二款数据中心产品是其智能世界视频分析平台，以及旨在加速最复杂和对延迟敏感的 AI 视频推理应用程序的合作伙伴解决方案生态系统。

它由 Xilinx 视频机器学习流媒体服务器提供支持，可提供整个应用程序加速，并且可以在单个 Alveo 加速器卡上以低于 100 毫秒的确定性管道延迟支持多个神经网络。 Xilinx 表示，结果是要求苛刻的 AI 视频分析应用程序实现了业界最低的 TCO（总拥有成本）。

推出时可用的合作伙伴解决方案包括：

• Aupera：提供统包式智能城市和智能零售解决方案，将 Aupera 的智能视频处理与 Alveo 加速器相结合。
• Mipsology：提供一个工具集，用于将现有 AI 应用程序从基于 GPU 的架构轻松迁移到 Alveo 平台，以及即插即用的高性能 AI 推理加速。
• DeepAI：在 Alveo 加速器的边缘提供 AI 培训，与基于 GPU 的解决方案相比，性能/成本优势高达 10 倍。

Xilinx 告诉embedded.com，零售市场是该产品平台的一个关键垂直目标，因为盗窃造成的缩水是该行业的一个大问题。

低延迟电子金融交易参考设计

在算法交易中实现亚微秒延迟传统上需要昂贵且耗时的硬件开发。 Vitis 开发平台现在包括加速算法交易 (AAT) 参考设计，使软件开发人员能够快速、经济高效地提供亚微秒级的交易性能，而无需进行定制硬件开发。

在 Alveo 加速器卡上实施的 AAT 提供模块化设计，其中包括端到端、低延迟交易解决方案的所有必要组件。每个模块都可以在 Vitis 平台中使用 C 和 C++ 进行定制，以满足每个公司的特定需求。 AAT 参考设计现已免费提供给 Alveo 加速卡客户。

具有可立即部署的视频分析和金融交易解决方案的应用商店

赛灵思还推出了一个应用程序商店，其中包含可立即部署的加速应用程序，涵盖智能世界 AI 视频分析、反洗钱和实时视频转码。由 Xilinx 生态系统合作伙伴开发的容器化预构建应用程序提供了一种在几分钟内评估、购买和部署加速应用程序的简便方法。