A partir de octubre de 2021, la Academia de Ciencias de China ha publicado el "Documento blanco técnico de procesador de datos especiales (DPU)" y "Dedic Data Processor (DPU) Método de evaluación de Datrama e implementación para toda la industria. ¿Por qué DPU se define como una disruptiva disruptiva Tecnología para el desarrollo del centro de datos.

En el documento blanco de la evaluación de referencia de rendimiento de la DPU, se explican los métodos de evaluación e implementación de las DPU en las cuatro áreas de la red, el almacenamiento, la computación y la seguridad de la información. Estas son también las cuatro áreas principales del potencial de liberación de DPU. Al mismo tiempo. , son solo enlaces clave en los centros de datos.Por lo tanto, la DPU, la CPU y las GPU se denominan carruajes de tres drive en la era de la economía de compasión, y las DPU se han convertido en el "tercer chip principal" en el campo central de datos.Además, la conducción inteligente, la comunicación de datos, la seguridad de la red, etc. también son el campo de aplicación objetivo de la DPU.Según la estimación de SIDI.com, el mercado global de DPU superará los 10 mil millones de dólares estadounidenses desde 2023, con una tasa de crecimiento anual de más del 50%.

Fuente de la imagen: sidi.com

Es por eso que el CEO de Yingweida, Huang Renxun, se centró en el primer producto DPU de la compañía, "Esto es solo el comienzo". En la actualidad, no solo los gigantes industriales como NVIDIA están mirando la pista de DPU, sino también nuevas empresas como los microelectrónicos de jingxina también están en pie. Fuera. Muestre una fortaleza técnica extraordinaria, y el producto ha sido reconocido por la industria.

¿Qué es DPU?

Si quieres saber por qué DPU está caliente, primero debes averiguar, ¿qué es exactamente DPU?

El inglés de DPU se denomina unidad de procesamiento de datos. La traducción literal es la unidad de procesamiento de datos, que también se llama procesador de centros de datos por algunos profesionales.La DPU se centra en los datos. El papel central es acelerar los datos para ayudar al sistema a resolver la eficiencia de bajo procesamiento del procesamiento de la CPU, y la GPU no puede procesar las cargas.

De acuerdo con la "señal" del documento blanco de la tecnología DPU, los datos de procesamiento de DPU y el DSP tradicional, el procesador de banda base y otros procesadores, y los gráficos de procesamiento de GPU y los datos de imágenes de manera diferente, los datos de procesamiento de DPU están más cerca de la arquitectura subyacente, la digitalización de varias información especialmente Para diversos datos y datos estructurados, como grandes formularios estructurados, paquetes de datos en flujos de red, textos masivos, etc.

Diseño de referencia de arquitectura de DPU

Fuente de la imagen: Libro blanco de la tecnología DPU

El potencial de DPU es enorme

No es difícil encontrar que la DPU se proponga resolviendo el cuello de botella del desarrollo del centro de datos como la primera salida. Es el mayor beneficiario del servidor del centro de datos para el cálculo heterogéneo.Con el desarrollo vigoroso del mercado de centros de datos, el potencial de DPU en este campo es enorme.

Tomando el mercado chino como ejemplo, la primera ola de centros de datos comenzó en 2014-2015, principalmente sirviendo a Internet que se estaba desarrollando rápidamente en ese momento. En ese momento, muchos intercambios de datos aparecieron en China.Desde la perspectiva de las características específicas, la primera ola de centros de datos se basa en el cálculo. Sin embargo, un cuello de botella aparece rápidamente con la CPU como la principal plataforma de potencia informática. El desperdicio de recursos de energía aporta una sensación de debilidad en la potencia informática.

La segunda ola de centros de datos comenzó en 2020, que es lo que la gente llama el "primer año de DPU". El cambio más obvio es que el centro de datos ya no enfatiza el concepto de centros informáticos y centros de potencia informática. La esencia de.En este proceso, los tipos de algoritmos de nubes y aplicaciones se están volviendo cada vez más abundantes. Por supuesto, sigue siendo el objetivo principal de mejorar la eficiencia del procesamiento de datos.

Del "cálculo como el centro" a "centrado en los datos" es una gran transición, la DPU puede destacarse de muchos procesadores de asociación.Como un motor dedicado del procesamiento de datos, el tipo de producto DPU enriquecido continuamente en el futuro hará que la CPU regrese a los campos en los que son buenos, en general general y la programación de tareas, liberará el poder informático de la CPU a la aplicación superior. , Algoritmo aceleran la caja de arena y el motor de seguridad.

Se puede ver en la figura a continuación que bajo el marco del centro de datos centrado en los datos, la DPU es ubicua.

¿Infraestructura y datos tradicionales de computación en la nube en los datos basados ​​en datos? ¿La arquitectura es correcta?

Fuente de la imagen: Libro blanco de la tecnología DPU

Por supuesto, las DPU deben superar algunos desafíos en el campo del centro de datos.En primer lugar, los tipos de productos DPU a nivel de hardware deben ser lo suficientemente ricos. Como se describió anteriormente, la CPU debe descargarse por completo en las cuatro dimensiones de la red, el almacenamiento, la informática y la seguridad de la información. Al mismo tiempo. La solución general refleja la ventaja de costo total; a nivel de software, la aplicación actual de la CPU y las GPU en el centro de datos tiene un marco de software estándar, que realiza el desacoplamiento del software y el hardware. Después de agregar la DPU, esto también es Un trabajo a largo plazo y desafiante.

El contenido anterior ha mencionado que el escenario de aplicación terminal de la DPU no solo se encuentra en los centros de datos. En los campos de conducción inteligente, comunicación de datos, seguridad de red y otros campos, las DPU también tienen amplias perspectivas de aplicaciones.

Por ejemplo, en el campo de las comunicaciones, la virtualización de la función Lord basada en DPU se puede aplicar a 5G Edge para calcular UPF, lo que mejora las capacidades de alta velocidad y de ancho de banda de la comunicación 5G en la industria vertical. Realice la virtualización de Las garantías de una manera totalmente desinstalada, aisladas del sistema operativo del host, y el usuario está exento de los piratas informáticos; en el campo de la conducción autónoma, las diversas funciones de virtualización proporcionadas por DPU pueden ayudar a los desarrolladores mejor a realizar "software de software definen los automóviles.

La DPU nacional ayuda a China a "nueva infraestructura"

DPU ha abierto una gran tendencia de industrialización, y varios campos en la estrategia de "nueva infraestructura" de mi país tomarán la iniciativa para beneficiar y acelerar la transformación digital.Al mismo tiempo, la "nueva infraestructura" y el "cálculo de East Digital y West" también traerán una fuerte demanda al nivel de datos y poder informático. Además, el gran diseño del estado en las industrias de manejo 5G y autónomos, las perspectivas de desarrollo futuras de Las DPU domésticas son brillantes.

Almacen la oportunidad central de China de la industria de DPU, Jingxin Micro Electronic Technology (Tianjin) Co., Ltd. (en adelante, conocido como: Jingxinwei) es una nueva empresa joven, pero en términos de investigación y desarrollo de tecnología de DPU y progreso comercial de productos, TI, TI, TI, TI, TI, ha alcanzado el desarrollo doméstico doméstico. Liderando.

Jingxinwei se estableció en la Zona de Desarrollo Económico de Tianjin en 2020. Se centra en pistas innovadoras como la informática nueva, las nuevas redes y la nueva seguridad. Productos de DPU líderes y servicios técnicos.

Según el documento blanco de la tecnología DPU, la arquitectura DPU tiene tres componentes centrales, que son de control plano, subsistemas de IO y planos de datos.En términos de subsistema IO, Jingxinwei proporciona tecnologías originales, como la interconexión de interconexión del sistema incrustado de Rapidio y el intercambio de interconexión de definición de software. Ha desarrollado con éxito Rapidio Exchange Chip NRS1800, Chip de intercambio de definición de software SDI3210, chip ESW5610 de Chip ESW5610, Chip Bridge de software y otro sistema. Productos IO.

En el plano de datos, Jingxinwei ha lanzado una red integrada de la red de motores de IA -Jingxin 2820, que se enfrenta principalmente a aplicaciones de redes y tareas de red de centros de datos.El procesamiento de los paquetes de datos de red es el primer escenario de DPU, que utiliza el modo "Network+Computing Power" como desinstalación de la CPU. Por lo tanto, la DPU a menudo se considera una versión actualizada de SmartNic (tarjeta de red inteligente), pero todos conocemos el potencial de DPU nunca se detenga allí.

Jingxin 2820 se da cuenta de las capacidades de aceleración de aplicaciones clave como la computación en la nube e Internet industrial, como la computación en la nube e Internet industrial.Al mismo tiempo, el chip tiene la capacidad de actualizar la expansión, lo que puede hacer frente a los requisitos de un gran procesamiento de datos, retrasar los requisitos de aplicación confidencial y tener capacidades de implementación rápidas.

Jingxin 2820 admite tres escenarios de aplicación principales:

En este modo de modo de tarjeta de red estándar, el funcionamiento del chip en el método de tarjeta de red estándar se puede configurar para configurarse en 2*100Ge Tarjeta de red estándar, tarjeta de red 4*10GE, 2*25GE o 2*10GE Network Tarjeta, admitir el máximo 16*PCIe4.0, admite la máquina de datos SR -IOV Machine SR -IOV.El software impulsa la tarjeta de interfaz de red a través de la tarjeta de red Linux estándar.

En este modo de modo de tarjeta de red inteligente, los motores CPU y AI participan en el procesamiento de datos, y el chip funciona en el modo de desinstalación inteligente.Los mensajes de datos pasan a través de dos rutas. Una es la ruta de control, los paquetes de protocolo relacionados, y el mensaje de control se vuelve a publicar al núcleo de la CPU para el procesamiento de varias caras de control de protocolo como RDMA, OVS, etc. Procesamiento del paquete/desbloqueo del mensaje, procesamiento de datos acelerados, etc.El motor AI extrajo y analizó los datos de entrada en tiempo real, probando e identificando si el tráfico de datos tenía ataques maliciosos, y se informaron y alarma.

Bajo el modo de modo de control principal independiente, el chip inteligente bien controlado puede funcionar de forma independiente, convirtiéndose en un chip CPU de control principal de red con un motor AI.PCIe funciona en modo RC, que puede conectar varios periféricos, como 24 chips de intercambio de puertos/48 gigabit, chips de intercambio SRIO, etc.La CPU ejecuta un sistema operativo Linux independiente y una pila de protocolo de red para realizar la función de control principal del conmutador.

El lanzamiento de este chip inteligente de procesamiento de red dual 100G representa un paso clave en el desarrollo de empresas locales en el campo de la DPU.En el futuro, Jing Xinwei continuará prestando atención a las tres direcciones estratégicas de definición de software, seguridad endógena y computación como el cerebro, promover la rápida iteración de productos como DPU y contribuir a la estrategia de "nueva infraestructura" del país.