5G給虛擬化帶來了變革 FPGA和NFV是一個(gè)完美結(jié)合

2018年，英特爾推出集成58 Gb/s收發(fā)器的FPGA Stratix 10 TX，該產(chǎn)品通過提供更大帶寬，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）、云計(jì)算和5G的更強(qiáng)有力支持，借助英特爾的X86架構(gòu)的支持，在虛擬化計(jì)算領(lǐng)域中，英特爾正在復(fù)制著數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的成功之道。

近日，英特爾公司數(shù)據(jù)中心事業(yè)部副總裁兼 5G 基礎(chǔ)設(shè)施部門總經(jīng)理Caroline Y. Chan出席世界移動(dòng)大會(huì)-上海站，并做了題為《英特爾FPGA加速NFV的采用》主題報(bào)告。

英特爾公司數(shù)據(jù)中心事業(yè)部副總裁兼 5G 基礎(chǔ)設(shè)施部門總經(jīng)理Caroline Y. Chan

5G給虛擬化帶來了變革

Caroline表示，5G未來的發(fā)展除了云端處理需求增加之外，還需要在邊緣計(jì)算端進(jìn)行升級(jí)?！安豢煞裾J(rèn)的是，5G給網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)帶來了變革的需求，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)靈活性已無法應(yīng)對(duì)整個(gè)的產(chǎn)業(yè)需求，因此虛擬化勢(shì)在必行?！盋aroline說道。

此前，無論是運(yùn)營商、企業(yè)網(wǎng)、云端或OTT，解決方案都是基于專用的硬件并需要專門管理的應(yīng)用，包括防火墻、EPC以及路由器等，芯片層則包含ASIC、DSP、FPGA和ASSP等。但是到了5G時(shí)代，隨著邊緣計(jì)算的應(yīng)用種類越來越多，除了手機(jī)，包括移動(dòng)寬帶、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)、任務(wù)關(guān)鍵的物聯(lián)網(wǎng)等，由于在移動(dòng)性、計(jì)費(fèi)、安全、策略控制、延時(shí)、可靠性等方面有各不相同的要求，所以需要不同的網(wǎng)絡(luò)類型。

例如一個(gè)大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)連接固定傳感器測(cè)量溫度、濕度、降雨量等。不需要移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中那些主要服務(wù)手機(jī)的切換、位置更新等特性。另外像自動(dòng)駕駛以及遠(yuǎn)程控制機(jī)器人等任務(wù)關(guān)鍵的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)需要幾毫秒的端到端延時(shí)，這就和移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)大不相同。

傳統(tǒng)的EPC在構(gòu)建之初并沒有從服務(wù)和基礎(chǔ)架構(gòu)的出發(fā)點(diǎn)去考慮問題，而是針對(duì)單一服務(wù)（使用場(chǎng)景）設(shè)計(jì)的集中式架構(gòu)，這就導(dǎo)致EPC架構(gòu)下物理組件之間的功能劃分非常耦合，功能的耦合也帶來部署的難度，同時(shí)功能的實(shí)現(xiàn)嚴(yán)重依賴于物理硬件，很多功能的實(shí)現(xiàn)必須建立在昂貴的專有設(shè)備基礎(chǔ)之上。

而NFV技術(shù)是一種將網(wǎng)絡(luò)功能整合到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)器、交換機(jī)和存儲(chǔ)硬件上，并且提供優(yōu)化的虛擬化數(shù)據(jù)平面。

通過使用NFV可以減少甚至移除現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中部署的中間件，它能夠讓單一的物理平臺(tái)運(yùn)行于不同的應(yīng)用程序，用戶和租戶可以通過多版本和多租戶使用網(wǎng)絡(luò)功能，從而促進(jìn)軟件網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的新網(wǎng)絡(luò)功能和服務(wù)的創(chuàng)新，NFV適用于任何數(shù)據(jù)平面和控制平面功能、固定或移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，也適合需要實(shí)現(xiàn)可伸縮性的自動(dòng)化管理和配置。

英特爾能提供那些方案？

Caroline表示，對(duì)于英特爾來說，針對(duì)NFV可提供包括IA處理器（X86）、芯片組加速及FPGA在內(nèi)的多款芯片。

對(duì)于VNF來說，需要靈活性，易部署以及高性能。Caroline認(rèn)為，F(xiàn)PGA具有多種天然優(yōu)勢(shì)，可滿足這類需求。比如在高效性方面，F(xiàn)PGA擴(kuò)展支持基礎(chǔ)設(shè)施和VNF，在多功能性方面，支持QoS、負(fù)載均衡、安全性和人工智能，支持統(tǒng)一部署（COTS），以及強(qiáng)大的可擴(kuò)展性，以滿足現(xiàn)在和未來的應(yīng)用。

“虛擬化的旅程非常重要，我拜訪了很多運(yùn)營商，和他們強(qiáng)調(diào)如何把網(wǎng)絡(luò)更有效的在環(huán)境里應(yīng)用，其中最重要的肯定是談到虛擬化，虛擬化不光意味著靈活性，還意味著效益，尤其是隨著5G的到來，未來的應(yīng)用并不是能夠想象到的?！盋aroline強(qiáng)調(diào)道。

生態(tài)系統(tǒng)的重要性

Caroline強(qiáng)調(diào)，英特爾有強(qiáng)大的NFV生態(tài)系統(tǒng)，包括硬件、軟件、系統(tǒng)集成等方方面面。“建立生態(tài)系統(tǒng)一直是X86的強(qiáng)項(xiàng)，現(xiàn)在我們把這些能力移植到了FPGA上?！?/p>

“一個(gè)端到端的網(wǎng)絡(luò)和通信產(chǎn)品的組合，是不能缺少NFV的，這也就意味著不能缺少FPGA。結(jié)合FPGA與服務(wù)器優(yōu)勢(shì)，可以設(shè)計(jì)出性能功耗比最高同時(shí)具有高度靈活性的系統(tǒng)，以滿足客戶日益嚴(yán)苛的要求。”Caroline說道。

“FPGA的應(yīng)用遠(yuǎn)不止網(wǎng)絡(luò)層，包括存儲(chǔ)、安全、轉(zhuǎn)碼、人工智能和企業(yè)端應(yīng)用加速等更多領(lǐng)域，都有FPGA的一席之地?！盋aroline表示。

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