为什么说FPGA和NFV是一个完美结合

2018年，英特尔推出集成58 Gb/s收发器的FPGA Stratix 10 TX，该产品通过提供更大带宽，从而实现对网络功能虚拟化（NFV）、云计算和5G的更强有力支持，借助英特尔的X86架构的支持，在虚拟化计算领域中，英特尔正在复制着数据中心领域的成功之道。

近日，英特尔公司数据中心事业部副总裁兼 5G 基础设施部门总经理Caroline Y. Chan出席世界移动大会-上海站，并做了题为《英特尔FPGA加速NFV的采用》主题报告。

英特尔公司数据中心事业部副总裁兼 5G 基础设施部门总经理Caroline Y. Chan

5G给虚拟化带来了变革

Caroline表示，5G未来的发展除了云端处理需求增加之外，还需要在边缘计算端进行升级。“不可否认的是，5G给网络架构带来了变革的需求，现有的网络灵活性已无法应对整个的产业需求，因此虚拟化势在必行。”Caroline说道。

此前，无论是运营商、企业网、云端或OTT，解决方案都是基于专用的硬件并需要专门管理的应用，包括防火墙、EPC以及路由器等，芯片层则包含ASIC、DSP、FPGA和ASSP等。但是到了5G时代，随着边缘计算的应用种类越来越多，除了手机，包括移动宽带、大规模物联网、任务关键的物联网等，由于在移动性、计费、安全、策略控制、延时、可靠性等方面有各不相同的要求，所以需要不同的网络类型。

例如一个大规模物联网服务连接固定传感器测量温度、湿度、降雨量等。不需要移动网络中那些主要服务手机的切换、位置更新等特性。另外像自动驾驶以及远程控制机器人等任务关键的物联网服务需要几毫秒的端到端延时，这就和移动宽带业务大不相同。

传统的EPC在构建之初并没有从服务和基础架构的出发点去考虑问题，而是针对单一服务（使用场景）设计的集中式架构，这就导致EPC架构下物理组件之间的功能划分非常耦合，功能的耦合也带来部署的难度，同时功能的实现严重依赖于物理硬件，很多功能的实现必须建立在昂贵的专有设备基础之上。

而NFV技术是一种将网络功能整合到行业标准的服务器、交换机和存储硬件上，并且提供优化的虚拟化数据平面。

通过使用NFV可以减少甚至移除现有网络中部署的中间件，它能够让单一的物理平台运行于不同的应用程序，用户和租户可以通过多版本和多租户使用网络功能，从而促进软件网络环境中的新网络功能和服务的创新，NFV适用于任何数据平面和控制平面功能、固定或移动网络，也适合需要实现可伸缩性的自动化管理和配置。

英特尔能提供那些方案？

Caroline表示，对于英特尔来说，针对NFV可提供包括IA处理器（X86）、芯片组加速及FPGA在内的多款芯片。

对于VNF来说，需要灵活性，易部署以及高性能。Caroline认为，FPGA具有多种天然优势，可满足这类需求。比如在高效性方面，FPGA扩展支持基础设施和VNF，在多功能性方面，支持QoS、负载均衡、安全性和人工智能，支持统一部署（COTS），以及强大的可扩展性，以满足现在和未来的应用。

“虚拟化的旅程非常重要，我拜访了很多运营商，和他们强调如何把网络更有效的在环境里应用，其中最重要的肯定是谈到虚拟化，虚拟化不光意味着灵活性，还意味着效益，尤其是随着5G的到来，未来的应用并不是能够想象到的。”Caroline强调道。

生态系统的重要性

Caroline强调，英特尔有强大的NFV生态系统，包括硬件、软件、系统集成等方方面面。“建立生态系统一直是X86的强项，现在我们把这些能力移植到了FPGA上。”

“一个端到端的网络和通信产品的组合，是不能缺少NFV的，这也就意味着不能缺少FPGA。结合FPGA与服务器优势，可以设计出性能功耗比最高同时具有高度灵活性的系统，以满足客户日益严苛的要求。”Caroline说道。
    
“FPGA的应用远不止网络层，包括存储、安全、转码、人工智能和企业端应用加速等更多领域，都有FPGA的一席之地。”Caroline表示。

英特尔联合联想、赛特斯、中国电信，共同展示基于FPGA加速的解决方案