PC: hen integroidut verkkokortit tai englanninkielisellä lyhenteellä NIC tunnetut verkkokortit ovat tulleet Internetin aikakauden keskellä yhdeksi kaikenlaisista tietokoneista, jotka ovat suolansa arvoisia. Joko tietokoneen liittämiseen Ethernet-kaapelilla tai langattoman Wi-Fi-verkon kautta. Tässä artikkelissa puhumme verkkokorttien kehityksestä SmartNIC: ssä.
Integroidut verkkokortit tai integroidut verkko-ohjaimet ovat olennainen osa nykypäivän tietokoneita, koska ilman niitä emme voisi muodostaa yhteyttä verkkojen verkkoon tai muihin tietokoneisiin. Mutta mikä on ollut sen kehitys?
Mitä ovat integroidut verkkokortit?
Integroitu verkko-ohjain tai NIC ei ole muuta kuin prosessori, joka vastaa kahden tietokoneen kommunikoinnista verkon kautta. Koska tiedonsiirto pitkillä etäisyyksillä ei käytä menetelmiä, joita laitteistossa käytetään sisäisesti, tarvitaan pala, joka muuntaa sähköiset signaalit signaaleiksi, jotka etenevät eri välineen kautta.
Tämä edellyttää, että kaikilla tietokoneilla, jotka kommunikoivat keskenään, on integroitu verkkokortti kommunikoimaan keskenään. Jos samassa verkossa on useita tietokoneita, joiden on oltava yhteydessä toisiinsa, ja jos meillä on useita tietokoneita, tarvitaan keskusreititin, joka vastaa viestinnän suorittamisesta ja vastaavista verkkopyynnöistä tietokoneisiin kytkettyjen tietokoneiden välillä. sanoi verkko. .
Ensimmäisten tietokoneiden verkot
Ensimmäisiä markkinoille tulleita tietokoneita ei ollut suunniteltu toimimaan yritysverkossa, koska tämä oli varattu minitietokoneille, jotka sijaitsevat eri yrityksissä, joissa jokaisella käyttäjällä oli pääte. Todellisuudessa näissä ympäristöissä ei ollut verkkoa, vaan keskustietokone, jonka pääsy ja käsittelyaika jaettiin joukolle käyttäjiä, joita oli vähän.
Tästä huolimatta. yksi näistä varhaisista tietokoneista, omena II vaati pian tarvetta välittää tietoa toimistoympäristössä. Kaikki kiitos ensimmäisen laskentataulukon, VisiCalcin, onnistumisesta, mutta tuolloin tiedostojen jakaminen työympäristössä koostui tallennuslevyjen siirtämisestä käyttäjältä toiselle. Asiat eivät parantuneet IBM 5150: n lanseeraamisen myötä, koska IBM: n kannattavimmat markkinat olivat yritysmarkkinat ja sen mini-tietokonejako antoi heille suuria määriä pääomaa, joten myös IBM 5150: llä ei ollut mahdollisuutta muodostaa yhteyttä verkkoon muiden sarjatietokoneiden kanssa.
Vuosien ajan mahdollisuus muodostaa yhteys henkilökohtaisen tietokoneen verkkoon oli vaihtoehto, joka vaati erikseen myydyn verkkokortin. Koska kotikäyttäjät eivät tarvinneet sitä ja jos yritykset motivoivat henkilökohtaisten tietokoneiden verkkokorttien korkeita hintoja.
Verkkokortit saapuvat kotitietokoneelle
Ensimmäisen sukupolven tietokoneita, joilla on mahdollisuus muodostaa yhteys Internetiin, tekivät niin modeemien kautta, laitteiston, joka oli kytketty suoraan puhelinverkkoon yhteyden muodostamiseksi verkkoon. Sen suurin rajoitus? Se salli vain muutaman kilotavun sekunnissa pääsyn, ja vaikka vuosi vuodelta ne kehittyivät nopeuden suhteen lyhyessä ajassa, kapasiteetiltaan ne olivat rajalliset.
Laajakaistaiseksi Internetiksi kutsumallemme saapuessa ja siksi hyppäämällä paljon suuremmille nopeuksille modeemit hävisivät vähitellen korvaamaan reitittimet, jotka tarvitsivat ethernet-yhteyden käyttöä tietokoneessa voidakseen käyttää niitä. Samaan aikaan vuosien integraatio ja kehitys PC: ssä olivat tarkoittaneet, että aikoinaan erittäin kalliit verkkokortit voitiin integroida sekä pöytätietokoneiden että kannettavien tietokoneiden emolevyihin.
Nykyään verkkokortin ominaisuudet on integroitu tietokoneemme piirisarjaan, mutta verkkokorttien kehitys on mennyt pidemmälle kuin Internet-yhteyden tarjoaminen ja niistä on tullut olennainen osa evoluution edessä. laitteita, ei vain useiden tietokoneiden yhdistämiseksi, vaan myös PC: n ja jopa APU: n tai SoC: n sisällä tapahtuvaa luomista varten.
Integroitujen verkkokorttien kehitys
Verkkokortit ovat muuttuneet asteittain ajan myötä, mikä lisää niiden verkkoprosessien kapasiteettia, joita ne voivat hallita samanaikaisesti. Suurimmalla osalla tietokoneisiin asennettuja verkkokortteja on rajoitettu kapasiteetti, joten se on prosessori jonka on hallittava näitä prosesseja. Valitettavasti kustannusten säästämiseksi ja tosiasia on, että pala, joka usein jätetään huomiotta, kun tarkastellaan spesifikaatioita, monet tietokoneet tulevat tämän verkkokortin mukana.
Toisella tyypillä on kuitenkin kyky vähentää suorittimen kuormitusta hallita tietokoneen tekemien pyyntöjen määrää. Nämä verkkokortit löytyvät yleensä integroituna edistyneisiin ja siten huippuluokan emolevyihin. Paitsi että ne vapauttavat suorittimen, mutta heidän viestintänsä on paljon sujuvampaa. Tietysti ne eivät ole ohjelmoitavissa, joten niiden kykyä siirtää tietoja tehokkaammin eri tilanteisiin ei ole mahdollista käyttää.
Kolmas ja edistynein tyyppi on SmartNIC, ja ne ovat avain tulevaisuuden kannalta, ja niillä on paitsi enemmän prosessointikapasiteettia kuin millään muulla verkkokortilla. Mutta ne myös nopeuttavat tiedonsiirtoa suorittimien ja grafiikkasuoritinten välillä supertietokoneissa, joita käytetään palvelinkeskuksiin, joissa verkkoprosessien määrä on paljon suurempi. Ajatus tässä tapauksessa on käyttää SmartNIC-kortteja ja se, että ne ovat ohjelmoitavissa hallitsemaan tiedonsiirtoja tehokkaammin. Nykyään SmartNIC: t toteutetaan käyttämällä SoC: ita, erikoistuneita ASICS: iä, kuten NVIDIA DPU: t, jotka perustuvat Bluefield Mellanox -tekniikkaan tai käyttämällä FPGA: ita.
Mitä "verkkokortti" tekee prosessorilleni?
Tulevaisuudessa APU: n tai SoC: n eri komponenttien välinen tiedonsiirto tapahtuu itse siruun integroidun SmartNIC: n kautta. Tämä käsite, joka tunnetaan nimellä NoC, koostuu siitä, että jokainen SoC: n klassinen elementti muunnetaan elementiksi verkossa, joka kommunikoi keskitetyn SmartNIC: n kanssa niiden välistä ja muistin kanssa tapahtuvaa viestintää varten.
NVIDIA on osoittanut etenemissuunnitelmistaan meille näytönohjaimia, joihin on integroitu SmartNIC ja AMD, Xilinxin oston tarkoituksena on integroida Xilinx FPGA: eihin perustuvat SmartNIC: t AMD-prosessoreihin. . On pidettävä mielessä, että kun suorittimen ytimien ja GPU: iden määrä kasvaa yhä enemmän, tavanomaiset SoC: n elementtien kommunikointirakenteet ovat yhä vähemmän tehokkaita.
