構建NFV生態系統，FPGA大有可為

無論是有線還是無線，當今的網路靈活性已經很難應付整個產業的發展需求了，無論是電信運營商，還是各個企業網、雲端、OTT等。而5G則是絕佳的解決方案。隨著網路流量極速增長，網路基礎設施及架構等急需變革，基於此，網路功能虛擬化（NFV）應運而生，且其在多年前已經開始展露頭角了。

我們知道，FPGA有多功能的加速器，這符合5G的網路需求，由於其需要高效、多功能，還要保證各種QoS、負載均衡、安全等。另外，人工智慧在整個行業的發展非常快，尤其在5G方面，幾乎跟AI是不可分離的，而FPGA是AI應用當中的一大亮點，主要體現在可編程性方面。

據英特爾公司數據中心事業部副總裁兼 5G 基礎設施部門總經理Caroline Y. Chan介紹，英特爾有一個很強的NFV 生態系統，包括NFV廠商，還有很多硬體、系統集成商和電信的運營。英特爾在生態系統建設上花了很大工夫。這是x86伺服器的專長，這也是為什麼英特爾可以把虛擬化和可編程的生態系統建起來的原因。這要從生態環境、軟體、硬體集成商，到英特爾的伺服器用FPGA，加上電信運營商。

英特爾的NFV生態建設

英特爾公司可編程解決方案事業部有線與NFV業務部門總監Chuck Tato表示：「建設NFV生態系統真的是非常重要。就像今天我們跟聯想跟賽特斯在這裡給大家進行一場聯合新聞發布會，證明了生態系統的重要性。一天之內，我不可能把所有的生態系統、合作夥伴都拿出來秀一下。我想澄清一點，生態系統的建設是圍繞著每一家公司要拿出真正的適合市場的解決方案，如果你的解決方案不是真正貼合市場需求的話，生態系統建設的再大，也只是湊湊熱鬧而已，並不會有好的效果。」

由於NFV最終是要應用到各種垂直行業中去，如果將FPGA加進去，可以提高效率，要做端到端的網路和通信產品組合的話，NFV是不可或缺的，相對來說，也不可以缺少FPGA，因為FPGA大大增強了靈活性。

此外，FPGA可以有效地提高性能功耗比，對此，Caroline Y. Chan表示，我們最近聽到中國移動布局5G網路基礎設施的時候，中央政府給他們提出了非常嚴謹的能效要求。而我們的伺服器加上FPGA，可以大大降低功耗，並縮短上市時間。

如下面的表格所示，列出了FPGA跟GPU、NPU、ASIC等的對比情況，可以看出，FPGA在性能和能效方面有很大優勢。

NFVI

聯想集團副總裁黃瑩博士表示，我們正在研發5G手機和5G無線模塊。而在數據中心層面，5G場景下，有邊緣計算、AI和HPC，最近，聯想第一次超越惠普Enterprise HPE，成為全球500大HPC中心的第一位，這也是聯想在數據中心領域很大的進步。

聯想做NFV起步較晚，對此，黃瑩博士表示：「這也是我們最近在公司層面做的戰略決定。5G到來以後，NFV會成為很重要的發展方向，公司的戰略方向就把NFV定位為公司的戰略投資方向，我們會建造一個全棧的NFV解決方案。從我們自己的底層開始，包括硬體到電信級的雲平台、分散式存儲，也會找合作夥伴做NFV。整個聯想的NFV的策略還是在全棧層面。」

據悉，聯想在雲上會有NFV雲平台（ThinkCloud NFVI）、加速器（ThinkCloud Accelerator），分散式存儲、硬體管理平台、雲管平台PIM和VIM。另外，聯想PCG的硬體，現在用的是2U機架伺服器。

「從我們解決方案的特色上講，我們會提供一種融合機架的一體解決方案。第二，對於我們裡面所碰到的運維和集成方面的問題，會做很好的優化。我們也會基於AI做一些智能運維，運維可能不需要人更多的參與，我們希望利用自己在數據中心方面的集成和運維經驗，能夠打造一個端到端的集成方案，用一種我們自己國內研發的，而且是定製化開發能力來提供給我們的運營商和企業客戶」，黃瑩說。

目前，聯想很注重生態建設，跟開源和標準化組織有合作，也參加了一些OpenStack活動，據悉，聯想是OPNFV的鉑金會員，3GPP也有很多參與。

聯想的NFVI是基於過去在企業級雲解決方案的基礎上，多年以來所取得的成就，其針對電信級做了一些特別的加強，比如在性能上，可靠性、可管理性方面做了很多優化，從而成就了NFVI版本。

黃瑩表示，這個版本一個重要的特色就是實時性，在基站裡面，如果它的實時性不夠，是沒辦法商用的。所以我們對實時操作系統做了特別的改進，讓時延降低到原來的1/200，這對後面基站的虛擬化起到了十分重要的作用。

NFV要想成功，必須有加速器，因為加速器既能夠降低能耗，增加靈活度，也可以降低成本。黃瑩表示，我們跟賽特斯、英特爾一起推出了聯合解決方案，你們可以看到聯想的交換機、伺服器，這是硬體部分；軟體部分則是聯想提供的NFVI，包括加速器方案。

虛擬化BRAS

賽特斯公司研發總經理李晏表示：「賽特斯是一家軟體公司，聚焦在網路邊緣這樣一個領域，主要做邊緣計算。這次我們與英特爾和聯想的合作是基於NFV的虛擬化BRAS。BRAS是在城域網邊緣的重要設備。在數據流量部分，我們依然會使用到英特爾的CPU進行最後的轉發，但是在轉發的過程中會發現很多個環節，僅僅用英特爾的CPU，會導致他性能的下降，對於那些環節，我們把轉發做了更細的梳理，把某些功能塊下沉到英特爾FPGA的模塊裡面去，達到了比較好的效果。」

文/摩爾芯聞 張健

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