隨著數字經濟建設的加速推進,核心引擎已成為“數據要素”。數據的飛速增長對算力提出更高需求,以往算力的實現依靠CPU、GPU等算力芯片,CPU、GPU算力的提升帶來應用的繼續爆發... 但隨著摩爾定律日益趨近極限,CPU性能增長速度也開始減緩。在這樣的循環中,“第三顆主力芯片”——DPU應運而生,將數據處理邏輯從“計算為中心”改變至“數據為中心”。
本文部分數據援引于近日5月10日頭豹研究院發布:《2022年中國DPU行業白皮書》。
改變基礎架構,解決數據瓶頸
隨著大數據時代流量大爆發,以及虛擬化帶來的網絡復雜度不斷提升,傳統的以算力為核心的架構無法支撐持續擴大的云計算業務。基礎架構從以計算為核心過渡到以數據為核心。
在以數據為核心的基礎架構中,數據處理及網絡安全功能越來越多地被下沉到DPU芯片上。DPU 能夠較好地應對流量爆發和復雜網絡帶來的數據處理挑戰。通過使用DPU的數據面卸載、存儲加速、網絡安全等功能,可以提升數據處理能力,釋放業務計算資源,提質增效,實現降本增效。
DPU的出現解決數據中心在傳統技術方案下的弊端
援引:《2022年中國DPU白皮書》頭豹研究院
多應用場景滲透
網絡: 云計算
我國擁有較強的互聯網產業,以及規模最大的網民和線上生態。云計算廠商與大型互聯網企業是DPU在數通市場的最大用戶,應用場景多集中于防火墻、云安全、云存儲等方面。
云計算廠商對DPU的訴求側重點將集中在計算速率、可靠性和靈活性等方面,數據中心帶寬平均2-3年迭代一次。DPU具備為客戶提供持續服務的能力,包括支持用戶數據中心帶寬的升級,支持在原有的硬件架構上靈活部署新功能等。
計算:5G通信
在通信產業,在5G關鍵技術之一:網絡虛擬化NFV(Network Functiong Virtulizaiton)的推動下,運營商對于邊緣計算開放生態、降本增效、縮減部署周期的訴求愈發明晰。邊緣計算是賦能行業數字化轉型的關鍵技術,對網絡帶寬、時延、可靠性要求嚴苛,而DPU硬件加速技術可有效提升邊緣機房單位面積算力。
安全:政企金融
在信創安全領域,DPU能將傳統分散運行在內核態和用戶態的安全策略,統一整合到底層的硬件中執行。網絡數據和應用數據能夠卸載到智能網卡(SmartNIC)進行統一防護和管理,并提供靈活的數據路徑監控和可視化的流量服務,實現從二三層數據傳輸到上層用戶數據的立體化防護。DPU獨特的“超級鏈接樞紐”角色使其在算力網絡安全中起著舉足輕重的作用,給算力網絡安全創造了新的發展機遇和模式。
芯啟源新一代智能網卡應運而生
2018,芯啟源啟動第一代智能網卡(SmartNIC)項目研發,支持OVS數據面卸載;2020年推出芯啟源DPU,采用全可編程DPU芯片,支持豐富的數據面、控制面卸載和虛擬化支持。直到今天,芯啟源推出基于NP核心的DPU芯片制作的新一代智能網卡:
芯啟源第四代智能網卡特性
高性能
芯啟源新一代智能網卡采用SoC模式進行芯片設計,多線程的梳理模式可對標ASIC芯片的數據處理能力;
可編程
新一代智能網卡具備靈活高效的可編程能力,支持P4/C語言等高級編程語言的混合編程能力,幫助客戶實現網絡數據面的定制化需求,是業界唯二,國內唯一一款支持eBPF(XDP)卸載的智能網卡;
釋放CPU算力
在高性能數據處理的同時,具備靈活的網絡協議支持能力,可卸載3-6層網絡信令。通過卸載數據處理業務至DPU智能網卡,可以大大緩解數據中心和SDN網絡對CPU算力資源的依賴。
芯啟源新一代智能網卡(SmartNIC)
目前,芯啟源已和中國移動合作成立了移動聯合實驗室,獲得了中國移動的第一個智能網卡(SmartNIC)訂單。
DPU應用產品化 開放軟件生態
芯啟源通過整合網絡處理器領域全方位的技術積累,結合自身產品開發和業務開拓能力,實現了對DPU領域應用的產品化。同時芯啟源智能網卡產品的驅動和網卡固件在Github社區開源共享,并且通過Linux官方社區定期更新產品驅動和固件;提供從DPU芯片到上層應用的完整DPU生態系統:DPU芯片基于靈活可編程及Die-To-Die可擴展;可編輯固件和抽象出來的眾多服務單元,都以API的方式開放給開發者,以快速滿足不同業務場景下不斷變化的業務需求。
全場景覆蓋:芯啟源將步入2.0階段
據頭豹研究院近日發布的《2022年中國DPU白皮書》顯示,根據中國DPU市場趨勢數據測算,2021-2023年數據中心用DPU正逐步放量,2024-2026則將逐步滲透智能駕駛,人工智能,元宇宙等應用領域。而中國DPU市場規模在2026年或將達近1,095.3億元。
圖片來源:《2022年中國DPU白皮書》頭豹研究院
在我國經濟、科技高速發展的背景下,高性能計算、5G、云原生、網絡安全、邊緣云等DPU典型適配場景發展迅猛。芯啟源已具有完全自主知識產權的DPU芯片,且兼具了FPGA高效、靈活可編程和專用處理器芯片(ASIC)低成本、低功耗的優勢,已適用于如標準網卡,智能網卡,路由器,智能交換機,防火墻,負載均衡,IPS/IDS,O-RAN,SD-WAN等多種產品形態及解決方案。
因DPU具備卸載網絡、存儲、安全與管理等功能,可覆蓋應用領域廣泛。基于DPU芯片對數據轉發、交換、存儲、信息安全管理的功能優勢,芯啟源將逐步開始向智能駕駛、人工智能、元宇宙等應用領域滲透。未來芯啟源也將逐步在中國設立DPU線上開發中心,聯合社區、高校、研究機構等,向廣大開發者提供全面的技術支持,以便開發者快速開發出更適合中國應用場景的服務單元或者API。
芯啟源現階段布局
援引:《2022年中國DPU白皮書》頭豹研究院
關于芯啟源
芯啟源創立于2015年,擁有一支在芯片領域已深耕了近30年的研發和管理團隊,研發中心遍布美國硅谷、英國、南非和中國的上海、北京、南京、武漢等地。芯啟源致力于集成電路核心知識產權(IP)、芯片的設計研發、EDA仿真與驗證、生產及銷售,提供最優的芯片及IP解決方案。作為擁有自主知識產權的智能網卡產品和技術供應商,芯啟源目前研發并量產了基于獨特的、可擴展的“多核”芯片SoC架構的智能網卡,兼具了FPGA高效、靈活可編程和專用處理器芯片(ASIC)低成本、低功耗的優勢,是目前技術國際領先的DPU芯片設計企業。
