具200GbE連網能力，Mellanox網路卡強化虛擬化與加密加速

今年3月，資料中心網路設備廠商Mellanox被GPU廠商Nvidia以69億美元買下，受到整個IT業界的關注，後續該公司又有哪些重大消息發布？

首先是8月初，正值AMD發表第二代EPYC伺服器運算器平臺之際，Mellanox宣布旗下的ConnectX系列的網路卡，都會支援這套新一代的處理器平臺，以及隨之而來的PCIe 4.0介面，在乙太網路與InfinBand的產品線當中，各自提供25 GbE、50 GbE、100 GbE、200 GbE的乙太網路埠，以及100Gb/s的HDR100與EDR IB、200Gb/s 的HDR IB的InfinBand網路埠。

接著在月底舉行的VMworld大會，Mellanox推出新一代智慧型網路卡（SmartNIC）ConnectX-6 Dx系列，以及I/O處理加速卡BlueField-2系列。

以前者而言，相較於早一季問世的ConnectX-6系列有何差別？ ConnectX-6系列著重在高效能運算的應用，可提供雙埠200 Gb/s的連線能力，有InfiniBand和乙太網路兩用的產品（ConnectX-6 VPI），以及單純用於乙太網路的產品（ConnectX-6 EN）；新發表的ConnectX-6 Dx系列則是著重在資料中心、電信業的應用（Dx是指Data Center），可針對IPsec、TLS、AES-XTS等加解密作業，提供從CPU卸載至網路卡處理的能力，目前僅支援乙太網路的連線模式。

在ConnectX-6 Dx系列當中，每張網路卡可提供2個乙太網路埠（25 GbE或50 GbE或100 GbE），或是單個乙太網路埠（200 GbE），而之所以能夠具備這樣的高速連網能力，主要是因為應用了下列幾種技術，包括：50Gb/s的PAM4（4階脈波振幅調變）SerDes（序列／解序列轉換器），以及25Gb/s、10Gb/s的NRZ（不歸零的編碼），以及伺服器端的PCIe 4.0介面。

在加速處理的部份，ConnectX-6 Dx系列也內建多種硬體卸載引擎，可幫忙處理IPsec加解密、TLS加解密、網路虛擬化、RoCE（RDMA over Converged Ethernet）、NVMe-oF（NVMe over Fabric）等應用需求，等於涵蓋網路、資料與儲存的安全，以及虛擬化、網路、儲存等層面。

以安全為例，這系列網路卡對於資料加解密處理，提供加速機制，像是上述的IPsec、TLS，而在靜態資料的加解密，也支援AES-XTS的處理，三者均搭配加密演算法AES-GCM，以及128位元或256位元的金鑰。同時，它們也整合硬體信任根（root-of-trust），支援系統安全開機的機制，在韌體更新的部份，Mellanox也提供安全保護機制。

在網路加速應用上，ConnectX-6 Dx系列支援DPDK（Data Plane Development Kit），以及Mellanox的ASAP2技術（Accelerated Switch and Packet Processing），當中內建了多種硬體加速機制，像是SR-IOV、Open vSwitch（OVS）、VirtIO，能針對網路虛擬化的應用，像是vSwitch、vRouter，提供卸載至網路卡硬體端處理的功能，並提供可程式化機制，以及因應極大執行規模的能力。

對於儲存、大數據與人工智慧的工作負載，ConnectX-6 Dx系列能夠針對RoCE的應用，提供自動設定網路組態（Zero Touch RoCE），以及可程式化的壅塞控制，而在GPU與其他PCIe裝置（例如網路卡、固態硬碟、GPU）之間的直接存取，這系列產品也支援GPUDirect（PeerDirect RDMA）。

至於Mellanox另一套同時推出的BlueField-2加速卡，它採用系統單晶片（SoC）的架構，當中整合了ConnectX-6 Dx網路卡、8顆Arm A72處理器，以及1個DDR4-3200的記憶體通道，可支援乙太網路與InfiniBand網路的連接，和ConnectX-6 Dx一樣，最高可支援200 Gb/s。

而像這樣結合網路卡與處理器的嵌入式控制器，可用於全快閃儲存系統、資安設備、物聯網，以及邊緣運算平臺，同時，BlueField-2也支援NVMe SNAP（Software-defined Network Accelerated Processing）的架構，能將多臺電腦或伺服器透過軟體定義網路的技術，轉化為虛擬化的儲存系統（透過主機端安裝的軟體，將連接在電腦PCIe匯流排的多臺NVMe SSD，轉換為虛擬化儲存空間），提供一種建構方式更為簡易的編製型儲存系統（composable storage）。

產品資訊

Mellanox ConnectX-6 Dx
●原廠：Mellanox(02)8178-6053
●建議售價：廠商未提供
●外形：半高半長介面卡（單埠或雙埠）、OCP 3.0短卡（單埠或雙埠）、OCP 2.0短卡（單埠）
●網路埠數量：2個25GbE（SFP28）或2個50GbE（SFP56）或2個100GbE（QSFP56、SFP-DD、DSFP）或1個200GbE（QSFP56）；OCP 2.0短卡為1個100GbE（QSFP56）或1個200GbE（QSFP56）
●連接介面：PCIe 4.0 x16

【註：規格與價格由廠商提供，因時有異動，正確資訊請洽廠商】