Cisco 通过在 Nexus 交换机上使用 DPU 来降低网络成本

本文转载自 https://www.nextplatform.com/2025/02/11/cisco-cuts-network-costs-by-welding-nexus-switch-to-amd-dpu/

有两种方法可以打造可编程交换机，这种交换机可以运行网络应用程序并加速某些网络功能。

创建可编程交换机的第一种也是更显而易见的方法，是将可编程性添加到该交换机 ASIC 本身的结构中 - 希望通过添加可以运行以 P4 编程语言创建的算法的引擎。这就是现已解散的 Barefoot Networks 在 2016 年创建 的东西，然后在 2019 年 被 英特尔 收购 了 ，再也见不到 了。

Barefoot 对其 “Tofino 1” 和 “Tofino 2” 交换机 ASIC 所做的工作本身并没有错，尽管与同等速度的非可编程交换机 ASIC 相比，它们确实运行得有点热。这是有道理的，因为在这个宇宙中没有什么是免费的，额外的处理总是会在某个地方花费额外的能力。如果有足够的时间和 Intel 的支持，可编程交换机可能已经在超大规模企业和云构建者中起飞。英特尔分心了，最终 Barefoot 被搁置了。在最长的运行中，超大规模提供商和云构建者可能会创建自己的 ASIC ，并且它们肯定会成为某种方式的可编程。

创建可编程交换机的另一种方法，是像 Cisco Systems 新的 Nexus N9300 系列企业交换机所做的那样。那就是将交换机 ASIC 周围包裹一堆 P4 可编程 DPU ，从而减轻这些网络应用程序的运行，以及从交换机 ASIC 到 DPU 的网络功能加速。

可编程网络市场并不大，但它很重要，特别是对于绝对转发性能不如能够根据条件和工作负载变化，快速调整处理算法和网络服务的应用程序和网络。

毫不奇怪，思科已经来到了 AMD 的 Pensando DPU 部门，该部门由思科前高管创建，对于 DPU ，它正在围绕其新的 Silicon One E100 交换机 ASIC 创建它所谓的 “ 智能交换机 ” ，就像 “SmartNIC” 为服务器节点执行网络卸载功能那样。

Pensando 由 Prem Jain 和 Soni Jiandani 创立，他们是连续创业者，他们与 Mario Mazzola 和 Luca Cafiero 一起创建了 Nexus 系列交换机和 UCS 融合服务器网络平台，这些平台在开发成功后被分拆出来，并由 Cisco 产品化和销售。许多人预计 Pensando 也会发生同样的事情，它不是由思科资助的，但 AMD 在 2022 年 4 月以 19 亿美元的价格收购 Pensando 时击败了思科。 Pensando DPU 的优势（到目前为止在路线图上有四个）是它们可以使用 P4 进行编程， P4 是一种专为数据包处理而创建的语言，这与必须使用其原生 RTL/VHDL 语言进行调整的 FPGA 不同。

Cisco 刚刚推出的交换机 -DPU 混合体是服务器 - 交换机混合的变体，我们已经多次看到这种混合产品在开发过程中出现，但从未真正成为主流。 Pluribus Networks 在 2014 年创建了一个， 并于 2022 年被 Arista Networks 收购 其知识产权 。 Juniper 瞻博网络于 2015 年在其 QFX 交换机（使用 Broadcom Trident-II ASIC ） 中添加了 X86 内核和 FPGA 引擎 ，以创建一种类似的交换机，该交换机针对的是希望更接近线速进行计算，以获得延迟优势的高频交易者。也许这一次，凭借其 Hypershield AI 驱动的自动网络分段安全软件作为杀手级应用程序，这个想法将起飞。通过将 DPU 放在交换机中，而不是更大的服务器端点中， Cisco 可以使这种可编程交换更加经济和普遍。

Nexus 混合交换机 - DPU Godboxes

新型 Nexus N9300 的核心，是思科自主研发的商用 Silicon One 交换机 ASIC E100 的变体，其额定速度相当适中，为 4.8 Tb/ 秒。思科之前已经推出了用于路由的 P100 、 Q100 和 Q200 变体以及用于交换的 G100 、 G200 和 Q200 变体，顾名思义， Silicon One 的全部意义在于，单个架构可以跨越广泛的交换和路由用例，从架顶式 box 一直到数据中心互连 box 。

E100 是 Silicon One 新系列器件的第一波，这些器件针对带宽相对较低但功能更高的交换机，思科数据中心和服务提供商业务总经理 Kevin Wollenweber 告诉 The Next Platform 。 25.6 Tb/s 的 G100 和 51.2 Tb/s 的 G200 针对主干交换机和高容量 AI 后端网络，而 E100 则更侧重于企业架顶式和网络边界连接用例。

我们并不因为 Nexus N9300 是一款高容量交换机而对它感兴趣，而是因为它可能预示着即将发生的事情。

我们的典型例子是 Silicon One 芯片的 12.8 Tb/s 变体 ——Wollenweber 没有提到 ASIC 的名称，但 Q200L 是交换侧的 12.8 TB/s 版本 —— 它有八个 Pensando DPU 包裹着它，是为未知数量（但多个）超大规模企业和云构建商创建的。这是在过去几年中完成的，当时超大规模提供商和云构建商在核心网络中部署