英特尔：5G网络商用渐近，FPGA加速NFV进程

随着2020年5G商用的临近，网络功能虚拟化(NFV)的实现受到越来越多的关注。近日召开的2018年世界移动大会·上海站(MWCS 2018)上，英特尔联合联想、赛特斯等行业合作伙伴展示NFV软硬件产品、解决方案与研究成果。而FPGA凭借运算与可编程能力上的出类表现，在服务器设备中导入FPGA对网络设备虚拟化进行优化加速，成为一个发展趋势。

英特尔、联想共推NFV解决方案

到2020年将有5000亿台设备需要实现智能互联，无论是支持海量机器类通信(mMTC)、超可靠低时延(uRLLC)，还是追求人与人之间极致的通信体验的增强移动宽带(eMBB)，都对5G网络提出了更高要求。日益增长的海量数据处理需求和更复杂的应用场景，都要求5G网络支持更高的灵活性、速度和安全性以及低延迟。

“因此，网络必须转变成灵活、敏捷、可扩展的网络。”英特尔数据中心事业部副总裁Caroline Y. Chan在演讲中表示。如果5G时代运营商仍旧用固定的，为通信而建专用平台就难以满足各行业灵活多变的业务需求。这就需要运营商对网络进行虚拟化。而NFV将会在未来5G网络中扮演非常重要的角色。

英特尔很早就对NFV相关解决方案进行开发与布局。本届MWCS2018上，英特尔联合了联想与赛特斯等行业合作伙伴，展示了NFV软硬件产品、解决方案与研究成果。

联想展示了面向电信级的完整NFV基础架构方案。联想集团副总裁黄莹表示：“公司把NFV定位为战略投资方向，我们将打造一个全栈的NFV解决方案。”目前联想NFV基础架构方案包括ThinkCloud NFVI电信级云平台、ThinkCloud PIM物理设施管理平台、ThinkCloud Storage分布式存储、ThinkCloud Accelerator云加速器等。“联想企业级云平台商用案例丰富，ThinkCloud NFVI将基于企业级云平台，进行电信级增强，实现更高的性能、实时性、可靠性与可管理性。”黄莹说。

解决方案中也整合了赛特斯公司面向城域网边缘计算的FlexBNG设备。根据赛特斯研发总经理李晏的介绍，FlexBNG是基于NFV架构的纯虚拟化BRAS设备，利用标准的硬件承虚拟化网元，通过云计算平台创建一套自主、灵活的网络，实现网络资源的随需调用和弹性共享，减少业务上线时间，快速响应新业务需求。

FPGA提供理想多功能加速器

如果注意的话可以发现，在上述NFV解决方案中，英特尔FPGA在运算加速与可编程能力上的出类表现发挥了重要作用。

Caroline Y. Chan表示，随着5G网络的建设，像是快速部署无线网络、确保网络性能、建置虚拟化环境等，都是必须完成的工作。而FPGA的优势十分明显，在实现网络虚拟化加快当中势必会使用到它。另外，其可编程的特性也为网络新增功能提供了更多灵活性与可扩展性。

英特尔很早就注意到FPGA的这一优势，布局 CPU-FPGA异构计算，希望将Xeon 服务器芯片与FPGA 加以整合，以构建端到端的NFV生态系统。为此，2015年英特尔以167亿美元收到了Altera公司，以推动这一目标的实现。“网络虚拟化的进程实际上几年前就已经开始了。英特尔与Altera合并之后，我们的步伐也进一步加速。”Caroline Y. Chan说。

Caroline Y. Chan进一步指出：“在电信级服务器当中，对于QoS、安全性等要求更高，FPGA成为理解的多功能加速器，与GPU、ASIC、NPU相比，FPGA可以提供更佳的性能功耗比，并缩短产品的上市时间。另外，不可忽视的是人工智能在整个行业当中发展非常快速，尤其是在5G上面，几乎所有的5G应用与人工智能都是不可分离的。而在这方面FPGA有着很大的优势，可编程性使应用更加灵活多样，处理密度高于GPU。”

使用FPGA作为硬件加速平台，将能大幅提高硬件资源的利用率，同时能带来性能的提升和能耗的下降，降低了部署和运行成本。