與中科馭數(shù)一起淺談DPU

　　2021年3月31日，在春暖花開的北京，中科馭數(shù)邀請(qǐng)電子產(chǎn)品世界參加了主題為“DPU如何變革下一代計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施’”的媒體交流會(huì)。會(huì)上中科馭數(shù)創(chuàng)始人兼CEO鄢貴海博士、高級(jí)副總裁張宇先生以及中科馭數(shù)聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO盧文巖博士向我們介紹了DPU技術(shù)。

中科馭數(shù)聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO盧文巖博士

什么是DPU

　　DPU，是Data Processing Unit的簡(jiǎn)稱，是面向數(shù)據(jù)中心的專用處理器。過(guò)去十年中，計(jì)算已經(jīng)不僅僅局限在個(gè)人電腦和服務(wù)器內(nèi)，CPU和GPU已經(jīng)被廣泛地用于各個(gè)新型超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心。這些數(shù)據(jù)中心通過(guò)功能強(qiáng)大的新型處理器連接在一起，DPU已經(jīng)成為了以數(shù)據(jù)為中心的加速計(jì)算模型的第三個(gè)計(jì)算單元?！癈PU用于通用計(jì)算，GPU用于加速計(jì)算，而數(shù)據(jù)中心中傳輸數(shù)據(jù)的DPU則進(jìn)行數(shù)據(jù)處理?！?/p>

　　DPU的核心功能：

• 作為CPU的卸載引擎，釋放CPU算力到上層。

• 成為新的數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，將安全隱私提升到一個(gè)新的高度。

• 成為存儲(chǔ)的入口，將分布式的存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程訪問(wèn)本地化。

• 成為算法加速沙盒，成為最靈活的加速器載體。

　　據(jù)中科馭數(shù)創(chuàng)始人兼CEO鄢貴海博士介紹，“DPU是最新發(fā)展起來(lái)的專用處理器的一個(gè)大類，其產(chǎn)生的背景是數(shù)字智能時(shí)代，數(shù)據(jù)爆發(fā)導(dǎo)致的端-邊-云一體化趨勢(shì)帶來(lái)的對(duì)計(jì)算延遲、數(shù)據(jù)安全、資源虛擬化的需求。”

中科馭數(shù)創(chuàng)始人兼CEO鄢貴海

中科馭數(shù)的DPU

　　根據(jù)THENEXTPLATFORM的分析指出，在2020年，在這個(gè)領(lǐng)域的玩家或者潛在玩家主要包括Broadcom、Intel、英偉達(dá)、Netronome、Pensando、Fungible和Xilinx，還包括云供應(yīng)商三大巨頭。

　　不同于Broadcom、Fungible等國(guó)外芯片廠商，中科馭數(shù)的DPU將重點(diǎn)放在異構(gòu)核上，以針對(duì)性算法加速為核心，通過(guò)KPU架構(gòu)來(lái)組織異構(gòu)核。在KPU架構(gòu)下，中科馭數(shù)研發(fā)了國(guó)內(nèi)首款芯片級(jí)完善的L2/L3/L4層全網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理核，推出了直接面向OLAP、OLTP及類SQL處理的數(shù)據(jù)查詢處理核，而沒(méi)有采用原來(lái)眾核為主的架構(gòu)。”據(jù)鄢貴海介紹，異構(gòu)核架構(gòu)將帶來(lái)更高效的數(shù)據(jù)處理效率、獲得更直接的使用接口，以及更佳的虛擬化支持。

　　數(shù)據(jù)顯示KPU-Drive方案在算力、能效比、算法靈活性邊際成本優(yōu)勢(shì)明顯相較于CPU而言，KPU在大多數(shù)關(guān)鍵計(jì)算上性能優(yōu)勢(shì)都在兩個(gè)數(shù)量級(jí)。

DPU的未來(lái)

　　DPU作為算力新型基礎(chǔ)設(shè)施中的新物種，可以應(yīng)用在金融交易、大數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)安全、云計(jì)算、邊緣計(jì)算等場(chǎng)景中，算力時(shí)代DPU芯片將大有可為。NVIDIA首席執(zhí)行官黃仁勛在演講中曾表示：“它將成為未來(lái)計(jì)算的三大支柱之一?！?/p>

　　中科馭數(shù)宣布了其下一顆DPU芯片K2架構(gòu)的研發(fā)計(jì)劃，以KPU架構(gòu)為核心，在2019年流片第一顆芯片的基礎(chǔ)上，功能層面包括完善的L2/L3/L4層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理，可處理高達(dá)200G網(wǎng)絡(luò)帶寬數(shù)據(jù)。其次融合數(shù)據(jù)庫(kù)、大數(shù)據(jù)處理能力，直接面向OLAP、OLTP及大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，如Spark等。另外還囊括機(jī)器學(xué)習(xí)計(jì)算核以及安全加密運(yùn)算核。該顆芯片預(yù)計(jì)將于2021年底流片。

　　過(guò)去硬件加速技術(shù)的突破讓GPU需求爆發(fā)，而今大數(shù)據(jù)云時(shí)代我們有理由相信DPU將會(huì)開啟下一個(gè)算力時(shí)代。