A partir de outubro de 2021, a Academia Chinesa de Ciências lançou o Livro Branco Técnico "Processador de Dados Especiais (DPU)" e "Dedic Data Processor (DPU), método de avaliação e implementação de Datrama" para toda a indústria. Por que a DPU é definida como um disruptivo Tecnologia para desenvolvimento de data center.

Na Avaliação de Referência de Desempenho da DPU, White Paper, os métodos de avaliação e implementação das DPUs nas quatro áreas da rede, armazenamento, computação e segurança da informação são explicadas. Esta também é as quatro principais áreas do potencial de liberação da DPU. Ao mesmo tempo , eles são apenas links -chave nos data centers.Portanto, a DPU, a CPU e as GPUs são chamadas de carruagens de três condução na era da economia da compaixão, e as DPUs se tornaram o "terceiro chip principal" no campo do data center.Além disso, direção inteligente, comunicação de dados, segurança de rede etc. também são o campo de aplicação de destino da DPU.De acordo com a estimativa do SIDI.com, o mercado global de DPU excederá 10 bilhões de dólares de 2023, com uma taxa de crescimento anual superior a 50%.

Fonte da imagem: sidi.com

É por isso que o CEO da Yingweida, Huang Renxun, focou no primeiro produto da DPU da empresa, "este é apenas o começo". No momento, não apenas os gigantes industriais como a Nvidia estão olhando para a pista da DPU, mas também startups como Jingxin Microelectronics também fora. Mostre força técnica extraordinária e o produto foi reconhecido pela indústria.

O que é DPU?

Se você quer saber por que a DPU está quente, você deve primeiro descobrir, o que exatamente é a DPU?

O inglês da DPU é chamado de unidade de processamento de dados. A tradução literal é a unidade de processamento de dados, que também é chamada de processador de data center por alguns profissionais.A DPU está centrada nos dados. A função principal é acelerar dados para ajudar o sistema a resolver a eficiência de baixo processamento do processamento da CPU, e a GPU não pode processar as cargas.

De acordo com o "sinal" do papel branco da tecnologia DPU, dados de processamento da DPU e DSP tradicional, processador de banda base e outros processadores e gráficos de processamento de GPU e dados de imagem de maneira diferente, os dados de processamento da DPU estão mais próximos da arquitetura subjacente, digitalização de várias informações, especialmente Para vários dados de tempo e estruturas, como grandes formas estruturadas, pacotes de dados em fluxos de rede, textos maciços e assim por diante.

Design de referência de arquitetura DPU

Fonte da imagem: DPU Technology White Paper

O potencial da DPU é enorme

Não é difícil descobrir que a DPU é proposta pela resolução do gargalo do desenvolvimento do data center como a primeira saída. É o maior beneficiário do servidor do data center para o cálculo heterogêneo.Com o desenvolvimento vigoroso do mercado de data center, o potencial da DPU nesse campo é enorme.

Tomando o mercado chinês como exemplo, a primeira onda de data centers começou em 2014-2015, servindo principalmente a Internet que estava se desenvolvendo rapidamente naquele momento. Naquela época, muitas trocas de dados apareceram na China.Da perspectiva de características específicas, a primeira onda de data centers é baseada no cálculo. No entanto, um gargalo aparece rapidamente com a CPU como a principal plataforma de potência da computação. O desperdício de recursos de energia traz uma sensação de fraqueza no poder de computação.

A segunda onda de data centers começou em 2020, que é o que as pessoas chamam de "primeiro ano de DPU". A mudança mais óbvia é que o data center não enfatiza mais o conceito de centros de computação e centros de potência de computação. A essência de.Nesse processo, os tipos de algoritmos de nuvem e aplicativos estão se tornando cada vez mais abundantes. É claro que ainda é o principal objetivo melhorar a eficiência do processamento de dados.

Do "cálculo como centro" ao "Dados centrados" é uma enorme transição, a DPU pode se destacar de muitos processadores de associação.Como um mecanismo dedicado ao processamento de dados, o tipo de produto DPU continuamente enriquecido no futuro fará com que a CPU retorne aos campos em que eles são bons - em geral geral e agendamento de tarefas, liberará o poder de computação da CPU para a aplicação superior. , O algoritmo acelera a caixa de areia e o motor de segurança.

Pode ser visto na figura abaixo da estrutura de data center centrada nos dados, a DPU é onipresente.

Infraestrutura e dados tradicionais de computação em nuvem nos dados baseados em dados? A arquitetura está certa?

Fonte da imagem: DPU Technology White Paper

Obviamente, as DPUs precisam superar alguns desafios no campo do data center.Primeiro de tudo, os tipos de produtos DPU no nível do hardware precisam ser ricos o suficiente. Como descrito acima, a CPU precisa ser totalmente descarregada nas quatro dimensões da rede, armazenamento, computação e segurança da informação. Ao mesmo tempo A solução geral reflete a vantagem de custo total; no nível do software, a aplicação atual da CPU e das GPUs no data center possui uma estrutura de software padrão, que percebe a dissociação de software e hardware. Depois que a DPU é adicionada, isso também é um trabalho longo e desafiador.

O conteúdo acima mencionou que o cenário de aplicação do terminal da DPU não é apenas em data centers. Nos campos de direção inteligente, comunicação de dados, segurança de rede e outros campos, as DPUs também têm amplas perspectivas de aplicativos.

Por exemplo, no campo das comunicações, a virtualização da função do Senhor com base na DPU pode ser aplicada ao 5G Edge para calcular a UPF, o que aprimora os recursos de alta velocidade e largura de banda da comunicação 5G na indústria vertical. Perceba a virtualização de As garantias de maneira totalmente desinstalada, isoladas do sistema operacional host, e o usuário está isento de hackers; no campo da direção autônoma, as várias funções de virtualização fornecidas pela DPU podem ajudar melhor os desenvolvedores a realizar "carros a definir software.

DPU doméstico ajuda a China "nova infraestrutura"

A DPU abriu uma grande tendência de industrialização, e vários campos na estratégia de "nova infraestrutura" do meu país assumirão a liderança em beneficiar e acelerar a transformação digital.Ao mesmo tempo, "nova infraestrutura" e "East Digital e West Cálculo" também trarão forte demanda no nível de dados e poder de computação. DPUs domésticas são brilhantes.

Apresenta a Oportunidade Central da China da indústria da DPU, a Jingxin Micro Electronic Technology (Tianjin) Co., Ltd. (a seguir referido como: jingxinwei) é uma startup jovem, mas em termos de pesquisa e desenvolvimento de tecnologia da DPU e progresso comercial do produto, TI, TI atingiu o desenvolvimento doméstico doméstico. liderando.

O Jingxinwei foi estabelecido na zona de desenvolvimento econômico de Tianjin em 2020. Ele se concentra em faixas inovadoras, como novas computação, novas redes e nova segurança. Principais produtos da DPU e serviços técnicos.

De acordo com o DPU Technology White Paper, a arquitetura DPU possui três componentes principais, que são subsistemas de controle, IO e planos de dados.Em termos do subsistema de IO, o Jingxinwei fornece tecnologias originais, como interconexão de interconexão de sistema e definição de software, com sucesso. Produtos de IO.

No plano de dados, o Jingxinwei lançou um IA IA MOTEN Network Processing Intelligent Chip -Jingxin 2820, que enfrenta principalmente a computação em nuvem e os aplicativos de rede de data center e tarefas relacionadas. EssenceO processamento de pacotes de dados de rede é o primeiro cenário da DPU, usando o modo "Rede+poder de computação" como desinstalação da CPU. Portanto, a DPU é frequentemente considerada uma versão atualizada do Smartnic (Smart Network Card), mas todos sabemos o potencial de DPU nunca param por aí.

O Jingxin 2820 realiza os recursos de aceleração dos principais aplicativos, como computação em nuvem e internet industrial, como computação em nuvem e Internet industrial.Ao mesmo tempo, o chip tem a capacidade de atualizar a expansão, que pode lidar com os requisitos de processamento de dados grandes, retardar os requisitos de aplicação sensíveis e ter recursos rápidos de implantação.

O Jingxin 2820 suporta três cenários principais de aplicativos:

Nesse modo de modo de cartão de rede padrão, o trabalho de chip no método padrão da carteira de rede pode ser configurado para ser configurado para 2*100GE de rede de rede padrão, placa de rede 4*10GE, 2*25Ge ou 2*10Ge de rede, suporta o máximo 16*PCIE4.0, Suporte a transmissão de dados de máquina Multi -Virtual Machine SR -IOV.O software aciona a placa de interface de rede através da placa de rede Linux padrão.

Nesse modo de modo de cartão de rede inteligente, os mecanismos CPU e AI participam do processamento de dados e o chip funciona no modo de desinstalação inteligente.As mensagens de dados passam por dois caminhos. Um é o caminho de controle, pacotes de protocolo relacionados, e a mensagem de controle é repositada ao núcleo da CPU para o processamento de várias faces de controle de protocolo, como RDMA, OVS, etc. Processando o pacote/desbloqueio do Mensagem, processamento de dados acelerado, etc.O mecanismo de IA extraiu e analisou dados de entrada em tempo real, testando e identificando se o tráfego de dados tinha ataques maliciosos e relatou e alarme.

Sob o modo de modo de controle principal independente, o chip inteligente bem controlado pode funcionar de forma independente, tornando -se um chip CPU de controle principal de rede com um mecanismo de IA.O PCIE trabalha no modo RC, que pode conectar vários periféricos, como chips de troca de 24 port/48 gigabit, chips de troca Srio, etc.A CPU executa um sistema operacional Linux independente e uma pilha de protocolos de rede para realizar a principal função de controle do comutador.

O lançamento deste chip inteligente de processamento de rede 100G duplo representa uma etapa -chave no desenvolvimento de empresas locais no campo da DPU.No futuro, Jing Xinwei continuará prestando atenção às três direções estratégicas da definição de software, segurança endógena e computação do cérebro, promove a rápida iteração de produtos como a DPU e contribuirá para a estratégia de "nova infraestrutura" do país.