文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200933
中文引用格式： 解文軍，李仁剛，韓大峰，等. 服務器及智能網卡NCSI接口設計[J].電子技術應用，2021，47(5)：112-116，121.
英文引用格式： Xie Wenjun，Li Rengang，Han Dafeng，et al. NCSI interface design of smart NIC and server[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(5)：112-116，121.
0 引言
Smart NIC即智能網卡，其核心是通過FPGA(現場可編程門陣列)協助CPU處理網絡負載，將網絡虛擬化、負載均衡和其他低級功能從服務器CPU中移除，確保為應用提供最大的處理能力。與此同時，智能網卡還能夠提供分布式計算資源，使得用戶可以開發自己的軟件或提供接入服務，從而加速特定應用程序。
從系統結構上看，智能網卡通常以PCIE(Peripheral Component Interconnect Express)接口插卡的形式與服務器配合使用，PCIE是主要的業務數據傳輸通道。而服務器對智能網卡的管理，則是通過網絡控制器邊帶接口(Network Controller Sideband Interface，NCSI)[1]來實現。
以往的服務器都是沒有為某種特殊服務專門設計的、可以提供各種服務功能的服務器，即通常所說的通用服務器。最近幾年，隨著云計算、大數據、人工智能等新興技術發展，對服務器的需求越來越大，不同業務對服務器要求各不相同，如以存儲業務為主的公司需要存儲型服務器，對數據的安全要求也很高，有冗余備份、災難恢復等功能。在人工智能計算領域，大量的數據會從網絡輸入，利用智能網卡直接對數據進行必要的處理，可以很大程度減輕CPU的負荷。在大數據及邊緣計算領域，海量的數據會從網絡輸入，利用智能網卡直接對數據進行必要的處理，可以很大程度減輕CPU的負荷。
無論是通用服務器還是定制服務器，設計時會留出多個不同位置的PCIE插槽，以匹配客戶的差異化需求。而對于PCIE形態的智能網卡來說，插在不同槽位意味著與主機端通信時不同的NCSI線纜長度。況且服務器設計者往往也對智能網卡上的走線情況一無所知，不同廠家的智能網卡走線也會差異很大。同樣當智能網卡搭配不同服務器時，不同服務器廠商的NCSI鏈路參數會有很大不同。雙方都無法考慮如何設計整個NCSI接口電路才能保證在不同環境下接口功能的可靠運行。
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作者信息:
解文軍，李仁剛，韓大峰，張晶威，劉鐵軍
(浪潮(北京)電子信息產業有限公司 體系結構研究部，北京100085)