Udvikling af netværkskort integreret i pc'en

Integrerede netværkskort eller integrerede netværkscontrollere er en grundlæggende del af nutidens pc'er, da uden dem ville det ikke være muligt for os at oprette forbindelse til netværket af netværk eller til andre computere. Men hvad har dens udvikling været?

Hvad er integrerede netværkskort?

En integreret netværkscontroller eller NIC er intet andet end en processor, der har ansvaret for at kommunikere to computere med hinanden via et netværk. Da kommunikation af information over lange afstande ikke bruger de metoder, der bruges internt i hardwaren, er der brug for et stykke, der konverterer de elektriske signaler til signaler, der spredes gennem et andet medium.

Dette kræver, at hver af de computere, der kommunikerer med hinanden, har det integrerede netværkskort til at kommunikere med hinanden. I tilfælde af at vi har flere computere inden for det samme netværk, der har brug for at kommunikere med hinanden, og hvis vi har flere computere, er en central router nødvendig, der er ansvarlig for at udføre kommunikationen og de tilsvarende netværksanmodninger mellem de forskellige computere, der er forbundet til sagde netværket. .

Netværk på de første pc'er

De første computere, der kom på markedet, var ikke designet til at kunne arbejde i et virksomhedsnetværk, da dette var forbeholdt mini-computere i de forskellige virksomheder, hvor hver bruger havde en terminal. I virkeligheden var der i disse miljøer ikke noget netværk, men en central computer, hvis adgang og behandlingstid blev delt af en række brugere, som var få.

Alligevel. en af ​​disse tidlige computere, den Apple II nødvendiggjorde snart behovet for at kommunikere information i et kontormiljø. Alt takket være succesen med det første regneark, VisiCalc, men dengang fildeling i et arbejdsmiljø bestod af at overføre lagerdiske fra en bruger til en anden. Ting forbedrede sig ikke med lanceringen af ​​IBM 5150, da det mest lukrative marked for IBM var forretningsmarkedet, og dets mini-computerdivision gav dem store mængder kapital, så IBM 5150 havde heller ikke evnen til at oprette forbindelse via en netværk med andre serielle computere.

I årevis var muligheden for at oprette forbindelse til et netværk på en personlig computer en mulighed, der krævede et netværkskort, der blev solgt separat. Fordi det var noget, som hjemmebrugere ikke havde brug for, og hvis virksomheder motiverede de høje priser på netværkskort i en pc.

Netværkskort når hjemmepc'en

Den første generation af computere med mulighed for at oprette forbindelse til Internettet gjorde det via Modems, et stykke hardware, der var forbundet direkte til telefonnettet for at oprette forbindelse til netværket. Dens største begrænsning? Det tillod kun adgang på få kilobyte i sekundet, og selvom de år efter år udviklede sig med hensyn til deres hastighed på kort tid, var de begrænsede med hensyn til deres kapacitet.

Det var med ankomsten af ​​det, vi kalder bredbåndsinternet, og derfor med springet til meget højere hastigheder, som modemer gradvis forsvandt for at blive erstattet af routere, der krævede brug af en Ethernet-forbindelse på en pc for at kunne bruge dem. Samtidig havde år med integration og udvikling i pc'en betydet, at det, der engang var ekstremt dyre netværkskort, kunne integreres i bundkortene på både stationære og bærbare pc'er.

I dag er netværkskortets muligheder integreret i chipset på vores computer, men udviklingen af ​​netværkskort er gået ud over at give adgang til Internettet, og de er blevet en grundlæggende del af udviklingen. hardware, ikke kun for at forbinde flere computere sammen, men til oprettelse både inden for pc'en og endda inden for en APU eller SoC.

Udvikling af integrerede netværkskort

NIC'er har gennemgået en gradvis udvikling over tid og har øget kapaciteten i netværksprocesserne, som de kan administrere på samme tid. De fleste af de NIC'er, der er monteret på pc'er, har en begrænset kapacitet, så det er det CPU der skal styre disse processer. Desværre for at spare omkostninger, og faktum er, at et stykke, der ofte overses, når man ser på specifikationerne, kommer mange pc'er med dette NIC.

Den anden type har dog evnen til at reducere belastningen på CPU'en, når man styrer antallet af anmodninger fra pc'en. Disse NIC'er findes normalt integreret i avancerede og derfor avancerede bundkort. Ikke kun frigør de CPU'en, men deres kommunikation er meget glattere. Selvfølgelig er de ikke programmerbare, og det er derfor ikke muligt at bruge deres evne til at flytte data mere effektivt til forskellige situationer.

Den tredje og mest avancerede type er SmartNIC'er, og de vil være nøglen til fremtiden, ikke kun har de mere behandlingskapacitet end nogen anden type NIC. Men de tjener også til at fremskynde bevægelsen af ​​data mellem CPU'er og GPU'er i supercomputere, der bruges til datacentre, hvor mængden af ​​netværksprocesser er meget højere. Ideen i dette tilfælde er at bruge SmartNIC'er og det faktum, at de er programmerbare til at styre dataflytninger mere effektivt. I dag implementeres SmartNIC'er ved brug af SoC'er, specialiserede ASICS som f.eks NVIDIA DPU'er baseret på Bluefield Mellanox-teknologi eller ved hjælp af FPGA'er.

Hvad gør et "netværkskort" med min processor?

I fremtiden vil interkommunikation af de forskellige komponenter i en APU eller en SoC ske gennem et SmartNIC integreret i selve chippen. Dette koncept, der er kendt som NoC, består i at konvertere hvert af de klassiske elementer i en SoC til et element i et netværk, der kommunikerer til det centrale SmartNIC til kommunikation mellem dem og med hukommelsen.

Med hensyn til sine vejkort har NVIDIA vist os GPU'er med en SmartNIC integreret inde i dem og i tilfælde af AMDkøbet af Xilinx sigter mod at integrere SmartNIC'er baseret på Xilinx FPGA'er i AMD-processorer. . Det skal huskes, at når antallet af CPU-kerner og GPU'er vokser mere og mere, bliver de konventionelle strukturer til at kommunikere elementerne i en SoC mindre og mindre effektive.