SmartNIC ASIC 性能

背景

智慧網路介面卡 （SmartNIC） 用於大型數據中心，以減輕伺服器 CPU 的網路服務負擔。這是一種具有成本和能源效率的策略，可提高運行大型數據中心的組織的可擴展性和安全性。

與傳統 NIC 不同，SmartNIC 提供可程式設計的數據包處理、存儲和網路功能。它們還可以監控關鍵網路性能參數，如延遲、速度、輸送量和數據包丟失。SmartNIC 介面速度通常為 100Gbps 及以上。

最近，一家專注於雲數據中心ASIC產品的中國高科技初創公司正在為用於大型數據中心和雲計算的SmartNIC開發網路互連ASIC。

為了驗證其新 ASIC 的性能，該公司需要一個網路模擬器。

挑戰

檢測和糾正各種網路損傷的能力是SmartNIC ASIC的一項關鍵功能。例如，通過前向糾錯來糾正位錯誤，檢測和修復短鏈路故障，重新排序無序數據包，並測量延遲和抖動。作為產品開發的一部分，中國供應商需要驗證 ASIC 在暴露於各種網路損傷時的性能。

重要的是，可以準確和精確地插入損傷。例如，為了準確驗證FEC功能的性能，需要以受控方式在物理層隨機插入誤碼。由於 ASIC 可以檢測和修復非常短的鏈路故障，因此非常準確地類比這種短鏈路抖動也很重要。

在此之前，這家中國供應商一直使用基於軟體的測試儀進行驗證測試。但是，這些解決方案不具備插入損傷以充分驗證其實施性能所需的性能和準確性。

解決方案

因此，該公司決定嘗試 Teledyne LeCroy Xena E100型 Chimera 北京研發中心的網路模擬器 ，以評估它是否能提供所需的準確度和精確度。

The E100q Chimera 可以類比各種網路損傷，如延遲、抖動、數據包和埠損傷、靈活分佈和 BW 整形。這些損害可以在五種乙太網速度下完成：100GE、50GE、40GE、25GE 和 10GE。這種靈活性通過兩個物理收發器籠提供，這兩個籠子都支援 QSFP28 和 QSFP+ 收發器。

其結果是一個多功能解決方案，可為實驗室中網路設備之間的流量提供一致、準確、定義明確且可重複的損害。

E100Q型 Chimera 非常適合使用能夠支持高達 100GE 的乙太網埠對網路基礎設施進行損傷測試，並且使用基於 GUI 的 XenaManager 軟體可以輕鬆控制設備。

使用 E100 Chimera強大的PMA層誤差注入功能，以及其隨機注入模型，使該公司能夠真實地引入誤碼來模擬真實世界的網路損傷場景。

要驗證 ASIC 檢測超過 10 毫秒的鏈路中斷的能力，E100 Chimera 分別用於插入精確 9ms 和 11ms 的鏈路襟翼。此測試確認 ASIC 按預期從 11 毫秒鏈路中斷中恢復。

SmartNIC ASIC 的另一個重要功能是糾正由負載平衡等引起的無序數據包序列。

The E100 Chimera 可以很容易地安排故意錯誤的數據包排序，如圖 1 所示。通過 SmartNIC ASIC 傳輸此資料包序列，供應商可以快速確認新 ASIC 糾正了無序序列（圖 2）。

The E100 Chimera 損傷測試儀還可以高精度地類比各種分佈模型的延遲和抖動。以線速插入從微秒到秒級的延遲損傷。通過這種方式，可以準確測試ASICS和智慧網卡不同延遲的影響。

總結

SmartNIC 正在取代大型資料中心中的傳統 NIC，以提高可擴展性和安全性。通過整合可程式設計數據包處理、存儲和網路功能，SmartNIC 可以從伺服器 CPU 卸載網路服務。此外，SmartNIC 旨在監控關鍵網路損傷並從中恢復。

一家為SmartNIC開發ASIC的中國供應商需要一個準確、精確、基於硬體的測試解決方案來驗證其產品設計。以前，他們使用過基於軟體的測試儀，但這還不夠準確。

The E100 Chimera 是一種非常經濟高效的網路模擬解決方案，使他們能夠輕鬆地全面驗證其產品的性能，從而為客戶提供更好的產品。