اعتبارًا من أكتوبر 2021 ، أصدرت الأكاديمية الصينية للعلوم "ورقة بيضاء خاصة معالج البيانات (DPU)" و "DEPU Data Product" طريقة تقييم Datrama وتنفيذها "للصناعة بأكملها. لماذا يتم تعريف DPU على أنه تعطيل التكنولوجيا لتطوير مركز البيانات.

في التقييم المرجعي لأداء DPU ، يتم شرح الورقة البيضاء ، أساليب التقييم والتنفيذ لـ DPUs في المجالات الأربعة للشبكة ، والتخزين ، والحوسبة ، وأمن المعلومات. هذا هو أيضًا المجالات الرئيسية الأربعة لإمكانية إصدار DPU. في نفس الوقت. ، فهي مجرد روابط رئيسية في مراكز البيانات.لذلك ، تسمى DPU و CPU و GPUs ثلاث عربات في عصر اقتصاد التعاطف ، وأصبحت وحدات الحكم الجمركي "الشريحة الرئيسية الثالثة" في مجال مركز البيانات.بالإضافة إلى ذلك ، فإن القيادة الذكية ، والاتصال بالبيانات ، وأمن الشبكة ، وما إلى ذلك هي أيضًا حقل التطبيق المستهدف لـ DPU.وفقًا لتقدير Sidi.com ، سيتجاوز سوق DPU العالمي 10 مليارات دولار أمريكي من عام 2023 ، مع معدل نمو سنوي يتجاوز 50 ٪.

مصدر الصورة: sidi.com

هذا هو السبب في أن Huang Renxun ، الرئيس التنفيذي لشركة Yingweida ، ركز على أول منتج DPU للشركة ، "هذه مجرد بداية." في الوقت الحاضر ، ليس فقط العمالقة الصناعية مثل NVIDIA يحدق أيضًا في مسار DPU ، ولكن أيضًا الشركات الناشئة مثل Jingxin Microelects خارج. أظهر القوة التقنية غير العادية ، وقد تم الاعتراف بالمنتج من قبل الصناعة.

ما هو DPU؟

إذا كنت تريد أن تعرف لماذا تكون DPU ساخنة ، فيجب عليك أولاً معرفة ذلك ، ما هو بالضبط DPU؟

تسمى اللغة الإنجليزية في DPU وحدة معالجة البيانات. الترجمة الحرفية هي وحدة معالجة البيانات ، والتي تسمى أيضًا معالج مركز البيانات من قبل بعض الممارسين.تتمحور DPU على البيانات. الدور الأساسي هو تسريع البيانات لمساعدة النظام على حل كفاءة المعالجة المنخفضة لمعالجة وحدة المعالجة المركزية ، ولا يمكن لـ GPU معالجة الأحمال.

وفقًا لـ "إشارة" الورقة البيضاء لتكنولوجيا DPU ، وبيانات معالجة DPU و DSP التقليدية ، ومعالج النطاق الأساسي والمعالجات الأخرى ، ورسومات معالجة GPU وبيانات الصور بشكل مختلف ، فإن بيانات معالجة DPU أقرب إلى البنية الأساسية ، والرقمنة على المعلومات المختلفة بشكل خاص لمختلف التوقيت والبيانات المنظمة ، مثل النماذج المنظمة الكبيرة ، وحزم البيانات في تدفقات الشبكة ، والنصوص الضخمة ، وما إلى ذلك.

تصميم مرجع العمارة DPU

مصدر الصورة: تقنية DPU ورقة بيضاء

إمكانات DPU ضخمة

ليس من الصعب العثور على أن DPU يقترح عن طريق حل عنق الزجاجة لتطوير مركز البيانات كمنفذ أول. إنه أكبر مستفيد من خادم مركز البيانات للحساب غير المتجانس.مع التطوير القوي لسوق مركز البيانات ، فإن إمكانات DPU في هذا المجال ضخمة.

مع أخذ السوق الصينية كمثال ، بدأت الموجة الأولى من مراكز البيانات في 2014-2015 ، وخدمة الإنترنت بشكل أساسي التي كانت تتطور بسرعة في ذلك الوقت. في ذلك الوقت ، ظهرت العديد من عمليات تبادل البيانات في الصين.من منظور الخصائص المحددة ، تعتمد الموجة الأولى من مراكز البيانات على الحساب. ومع ذلك ، يظهر عنق الزجاجة بسرعة مع وحدة المعالجة المركزية كمنصة طاقة حوسبة رئيسية. إهدار موارد الطاقة يجلب شعورًا بالضعف في قوة الحوسبة.

بدأت الموجة الثانية من مراكز البيانات في عام 2020 ، وهو ما يسميه الناس "السنة الأولى من DPU". التغيير الأكثر وضوحًا هو أن مركز البيانات لم يعد يؤكد على مفهوم مراكز الحوسبة ومراكز الطاقة الحاسوبية.في هذه العملية ، أصبحت أنواع خوارزميات السحابة والتطبيق أكثر وفرة. بالطبع ، لا يزال الهدف الرئيسي لتحسين كفاءة معالجة البيانات.

من "الحساب باعتباره المركز" إلى "تتمسك بالبيانات" هو انتقال ضخم ، يمكن أن تبرز وحدة DPU من العديد من معالجات الجمعيات.كمحرك مخصص لمعالجة البيانات ، فإن نوع منتج DPU المخصب بشكل مستمر في المستقبل سيعود وحدة المعالجة المركزية إلى الحقول التي تكون جيدة في الجدولة بشكل عام وجدولة المهام ، وتنشر قوة الحوسبة في وحدة المعالجة المركزية إلى التطبيق العلوي. ، الخوارزمية تسريع صندوق الرمل ومحرك السلامة.

يمكن أن نرى من الشكل أدناه أنه في إطار مركز البيانات المتمركز على البيانات ، فإن DPU في كل مكان.

البنية التحتية التقليدية للحوسبة السحابية والبيانات في البيانات القائمة على البيانات؟ البنية الصحيحة؟

مصدر الصورة: تقنية DPU ورقة بيضاء

بطبيعة الحال ، تحتاج وحدات الحكم الجمركي للتغلب على بعض التحديات في مجال مركز البيانات.بادئ ذي بدء ، يجب أن تكون أنواع منتجات DPU على مستوى الأجهزة غنية بما فيه الكفاية. كما هو موضح أعلاه ، يجب تفريغ وحدة المعالجة المركزية بالكامل في الأبعاد الأربعة للشبكة والتخزين والحوسبة وأمن المعلومات. في نفس الوقت يعكس الحل الكلي ميزة التكلفة الإجمالية ؛ على مستوى البرنامج ، يحتوي التطبيق الحالي على وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات في مركز البيانات وظيفة طويلة المدى وصعبة.

ذكر المحتوى أعلاه أن سيناريو التطبيق الطرفي الخاص بـ DPU ليس فقط في مراكز البيانات. في مجالات القيادة الذكية ، والاتصالات بالبيانات ، وأمن الشبكة وغيرها من المجالات ، فإن وحدات الحكم الجمركي لها أيضًا آفاق تطبيقات واسعة.

على سبيل المثال ، في مجال الاتصالات ، يمكن تطبيق المحاكاة الافتراضية لوظيفة الرب على أساس DPU على حافة 5G لحساب UPF ، مما يعزز إمكانيات النطاق الترددي العالي ذات السرعة العالية للتواصل 5G في الصناعة العمودية. إن الضمانات بطريقة غير مثبتة بالكامل ، معزولة عن نظام التشغيل المضيف ، ويتم إعفاء المستخدم من المتسللين ؛ في مجال القيادة المستقلة ، يمكن لمختلف وظائف المحاكاة الافتراضية التي توفرها DPU مساعدة المطورين بشكل أفضل على إدراك "برامج البرمجيات" التي تحددها برامج.

DPU المحلي يساعد الصين على "بنية تحتية جديدة"

فتحت DPU اتجاهًا كبيرًا للتصنيع ، وستأخذ مختلف المجالات في استراتيجية "البنية التحتية الجديدة" في بلدي "زمام المبادرة في الاستفادة وتسريع التحول الرقمي.في الوقت نفسه ، فإن "البنية التحتية الجديدة" و "East Digital and West Calcution" ستجلب أيضًا طلبًا قويًا على مستوى البيانات وقوة الحوسبة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التصميم الكبير للولاية في 5G وصناعات القيادة المستقلة ، وآفاق التطوير المستقبلي لـ وحدات الحكم المحلي المحلي مشرق.

احتسبت الفرصة الأساسية الصينية لصناعة DPU ، شركة Jingxin Micro Electronic Technology (Tianjin) ، Ltd. وصلت إلى التنمية المحلية.

تم إنشاء Jingxinwei في منطقة Tianjin للتنمية الاقتصادية في عام 2020. ويركز على مسارات مبتكرة مثل الحوسبة الجديدة والشبكات الجديدة والأمن الجديد. منتجات DPU الرائدة والخدمات الفنية.

وفقًا لورقة DPU Technology White Paper ، فإن بنية DPU لها ثلاثة مكونات أساسية ، والتي هي تحكم مسطحة ونظم فرعية IO وطائرات البيانات.فيما يتعلق بالنظام الفرعي IO ، يوفر Jingxinwei تقنيات أصلية مثل رابطة الترابط المدمج في النظام المدمج وتبادل التوصيل البيني للبرامج. لقد نجحت في تطوير Rapidio Exchange Chip NRS1800 ، و Softure Interconnection Switching Chip SDI3210 ، و Chip Exw5610 ، و Chip Prb0400 ، وسلطة الجسر ، منتجات IO.

في طائرة البيانات ، أصدرت Jingxinwei مجموعة متكاملة لشبكة AI لمحركات AI شريحة ذكية -Jingxin 2820 ، والتي تواجه بشكل أساسي تطبيقات شبكة مركز البيانات السحابية والمهام ذات الصلة. Essenceتعتبر معالجة حزم بيانات الشبكة هي السيناريو الأول لـ DPU ، باستخدام وضع "Network+Computing Power" كوحدة إلغاء تثبيت وحدة المعالجة المركزية. لذلك ، يُعتبر DPU غالبًا نسخة ترقية من بطاقة Smartnic (بطاقة الشبكة الذكية) ، لكننا نعرف جميعًا الإمكانات من DPU لا تتوقف عند هذا الحد.

يدرك Jingxin 2820 إمكانيات التسارع للتطبيقات الرئيسية مثل الحوسبة السحابية والإنترنت الصناعي مثل الحوسبة السحابية والإنترنت الصناعي.في الوقت نفسه ، تتمتع الشريحة بالقدرة على ترقية التوسع ، والتي يمكن أن تتعامل مع متطلبات معالجة البيانات الكبيرة ، وتأخير متطلبات التطبيق الحساسة ، ولديها قدرات نشر سريعة.

يدعم Jingxin 2820 ثلاثة سيناريوهات تطبيق رئيسية:

في هذا الوضع من وضع بطاقة الشبكة القياسي ، يمكن تكوين رقاقة في طريقة بطاقة الشبكة القياسية ليتم تكوين 16*PCIE4.0 ، دعم نقل بيانات آلة الجهاز متعددة المقاومة للأعلى.يدفع البرنامج بطاقة واجهة الشبكة من خلال بطاقة شبكة Linux القياسية.

في هذا الوضع من وضع بطاقة الشبكة الذكي ، تشارك محركات وحدة المعالجة المركزية ومحركات الذكاء الاصطناعي في معالجة البيانات ، وتعمل الرقاقة في وضع إلغاء التثبيت الذكي.تمر رسائل البيانات عبر مسارين. أحدهما هو مسار التحكم ، وحزم البروتوكول ذات الصلة ، ويتم إعادة نشر رسالة التحكم إلى قلب وحدة المعالجة المركزية لمعالجة وجوه التحكم في البروتوكول المختلفة مثل RDMA ، OVS ، إلخ. رسالة ، معالجة البيانات المتسارعة ، إلخ.قام محرك الذكاء الاصطناعي باستخراج بيانات الإدخال وتحليله في الوقت الفعلي ، واختبار وتحديد ما إذا كانت حركة البيانات تعاني من هجمات خبيثة ، وتم الإبلاغ عنها والإنذار.

ضمن وضع وضع التحكم الرئيسي المستقل ، يمكن أن تعمل الشريحة الذكية التي يتم التحكم فيها بشكل جيد بشكل مستقل ، وتصبح رقاقة التحكم الرئيسية في الشبكة مع محرك AI.يعمل PCIE في وضع RC ، والذي يمكنه توصيل مختلف الأجهزة الطرفية ، مثل 24 Port/48 Gigabit Exchange Chips ، و Srio Exchange Chips ، وما إلى ذلك.تقوم وحدة المعالجة المركزية بتشغيل نظام تشغيل Linux المستقل ومكدس بروتوكول الشبكة لتحقيق وظيفة التحكم الرئيسية للمفتاح.

يمثل إطلاق شريحة 100G Dual 100G معالجة الشبكة الذكية خطوة أساسية في تطوير المؤسسات المحلية في مجال DPU.في المستقبل ، ستستمر Jing Xinwei في الانتباه إلى الاتجاهات الاستراتيجية الثلاثة لتعريف البرمجيات ، والأمن الداخلي ، والحوسبة التي تشبه الدماغ ، وتشجيع التكرار السريع للمنتجات مثل DPU ، والمساهمة في استراتيجية "البنية التحتية الجديدة" في البلاد.