數據中心是雲計算時代最重要的基礎設施之為雲提供強大的計算和存儲能力。數據中心網絡作為聯合數據中心內所有計算、存儲單元的“交通樞紐”，是影響雲服務能力的關鍵所在。然而，近年來業界對數據中心網絡性能以及虛擬化能力的需求日益增長，給現有端系統中網絡協議棧的處理帶來了極大挑戰。一方面，目前業界普遍的百G級帶寬、微秒級延時的高性能網絡設施需要端系統協議棧具備極高的處理速度，因此將協議棧的處理卸載（offload）到網卡ASIC芯片上實現是目前普遍採用的方式；另一方面，為應對層出不窮的虛擬化需求，網絡協議棧所包含的處理功能也需要頻繁更新，這又使將協議棧的處理卸載到網卡ASIC芯片上變得非常困難。在此背景下，智能網卡（smart NIC）技術開始走進人們的視野並逐漸得到普及。不同於傳統網卡，智能網卡同時具備高性能及可編程的能力，既能處理高速的網絡數據流，又能對網卡進行編程，實現定製化的處理邏輯。
數據中心是雲計算時代最重要的基礎設施之為雲提供強大的計算和存儲能力。數據中心網絡作為聯合數據中心內所有計算、存儲單元的“交通樞紐”，是影響雲服務能力的關鍵所在。然而，近年來業界對數據中心網絡性能以及虛擬化能力的需求日益增長，給現有端系統中網絡協議棧的處理帶來了極大挑戰。一方面，目前業界普遍的百G級帶寬、微秒級延時的高性能網絡設施需要端系統協議棧具備極高的處理速度，因此將協議棧的處理卸載（offload）到網卡ASIC芯片上實現是目前普遍採用的方式；另一方面，為應對層出不窮的虛擬化需求，網絡協議棧所包含的處理功能也需要頻繁更新，這又使將協議棧的處理卸載到網卡ASIC芯片上變得非常困難。在此背景下，智能網卡（smart NIC）技術開始走進人們的視野並逐漸得到普及。不同於傳統網卡，智能網卡同時具備高性能及可編程的能力，既能處理高速的網絡數據流，又能對網卡進行編程，實現定製化的處理邏輯。
網卡的發展史：網卡是端系統接入網絡進行通信的必備設備，端系統CPU和網卡聯合完成整個網絡協議棧中各層的處理。
傳統網卡：早期的網卡僅實現數據鏈路層和物理層的功能，而端系統CPU負責處理網絡協議棧中更高層的邏輯。CPU按照網絡協議棧中傳輸層、路由層的邏輯，負責數據包的封裝和解封；網卡則負責更底層的數據鏈路層幀的封裝和解封，以及物理層電氣信號的相應處理。
高性能網卡：鏈路帶寬的增長對端系統協議棧的處理速度提出了更高的要求。例如，要想在100G以太網中線速處理64字節大小的數據包，只有幾個時鐘週期供CPU進行網絡協議棧的處理。為適應高速網絡，現代網卡硬件中普遍卸載了部分傳輸層和路由層的處理邏輯（如校驗和計算、傳輸層分片重組等），來減輕CPU的處理負擔。甚至有些網卡如RDMA網卡）還將整個傳輸層的處理都卸載到網卡硬件上，以完全解放CPU。得益於這些硬件卸載技術，端系統的網絡協議棧處理才能與現有的高速網絡相匹配。