ตั้งแต่เดือนตุลาคม 2564 สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งจีนได้เปิดตัว "เอกสารทางเทคนิคด้านเทคนิค" ข้อมูลพิเศษ (DPU) "และ" Dedic Data Processor (DPU) วิธีการประเมินผลการประเมินผลการทำงานและการใช้งาน "สำหรับอุตสาหกรรมทั้งหมด เทคโนโลยีสำหรับการพัฒนาศูนย์ข้อมูล

ในเอกสารการประเมินผลการอ้างอิงประสิทธิภาพ DPU วิธีการประเมินและการใช้งานของ DPUs ในสี่พื้นที่ของเครือข่ายการจัดเก็บการคำนวณและความปลอดภัยของข้อมูลได้รับการอธิบายนี่คือสี่พื้นที่สำคัญของศักยภาพในการปลดปล่อย DPU ในเวลาเดียวกัน พวกเขาเป็นเพียงลิงก์สำคัญในศูนย์ข้อมูลดังนั้น DPU, CPU และ GPU จึงเรียกว่ารถม้าสามแบบในยุคของเศรษฐกิจความเห็นอกเห็นใจและ DPU ได้กลายเป็น "ชิปหลักที่สาม" ในสาขาศูนย์ข้อมูลนอกจากนี้การขับขี่อัจฉริยะการสื่อสารข้อมูลความปลอดภัยของเครือข่าย ฯลฯ ยังเป็นฟิลด์แอปพลิเคชันเป้าหมายของ DPUจากการประเมินของ SIDI.com ตลาด DPU ทั่วโลกจะเกิน 10 พันล้านดอลลาร์สหรัฐจากปี 2566 โดยมีอัตราการเติบโตต่อปีมากกว่า 50%

แหล่งที่มารูปภาพ: sidi.com

นี่คือเหตุผลที่ Huang Renxun CEO Yingweida มุ่งเน้นไปที่ผลิตภัณฑ์ DPU แรกของ บริษัท "นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้น" ในปัจจุบันไม่เพียง แต่ยักษ์ใหญ่ทางอุตสาหกรรมเช่น Nvidia กำลังจ้องมองที่แทร็ก DPU แต่ยังเริ่มต้นเช่น Jingxin Microelectronics ออก. แสดงความแข็งแกร่งทางเทคนิคที่ไม่ธรรมดาและผลิตภัณฑ์ได้รับการยอมรับจากอุตสาหกรรม

DPU คืออะไร?

หากคุณต้องการทราบว่าทำไม DPU ถึงร้อนคุณต้องคิดออกก่อน DPU คืออะไร?

ภาษาอังกฤษของ DPU เรียกว่าหน่วยประมวลผลข้อมูลการแปลตามตัวอักษรคือหน่วยประมวลผลข้อมูลซึ่งเรียกว่าโปรเซสเซอร์ศูนย์ข้อมูลโดยผู้ปฏิบัติงานบางคนDPU มีศูนย์กลางอยู่ที่ข้อมูลบทบาทหลักคือการเร่งความเร็วเพื่อช่วยให้ระบบแก้ประสิทธิภาพการประมวลผลต่ำของการประมวลผล CPU และ GPU ไม่สามารถประมวลผลโหลดได้

ตาม "สัญญาณ" ของกระดาษสีขาวเทคโนโลยี DPU ข้อมูลการประมวลผล DPU และ DSP แบบดั้งเดิมโปรเซสเซอร์เบสแบนด์และโปรเซสเซอร์อื่น ๆ และกราฟิกการประมวลผล GPU และข้อมูลภาพที่แตกต่างกันข้อมูลการประมวลผล DPU นั้นใกล้เคียงกับสถาปัตยกรรมพื้นฐาน สำหรับเวลาที่หลากหลายและข้อมูลที่มีโครงสร้างเช่นรูปแบบที่มีโครงสร้างขนาดใหญ่แพ็กเก็ตข้อมูลในสตรีมเครือข่ายข้อความขนาดใหญ่และอื่น ๆ

การออกแบบอ้างอิงสถาปัตยกรรม DPU

แหล่งที่มาของรูปภาพ: กระดาษสีขาวเทคโนโลยี DPU

ศักยภาพ DPU มีขนาดใหญ่มาก

ไม่ยากที่จะพบว่า DPU ถูกเสนอโดยการแก้ปัญหาคอขวดของการพัฒนาศูนย์ข้อมูลเป็นทางออกแรกมันเป็นผู้รับผลประโยชน์ที่ใหญ่ที่สุดของเซิร์ฟเวอร์ศูนย์ข้อมูลเพื่อการคำนวณที่แตกต่างกันด้วยการพัฒนาที่แข็งแกร่งของตลาดศูนย์ข้อมูลศักยภาพ DPU ในสาขานี้มีขนาดใหญ่มาก

ตัวอย่างตลาดจีนเป็นตัวอย่างคลื่นลูกแรกของศูนย์ข้อมูลเริ่มต้นขึ้นในปี 2557-2558 ส่วนใหญ่ให้บริการอินเทอร์เน็ตที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วในเวลานั้นในเวลานั้นมีการแลกเปลี่ยนข้อมูลจำนวนมากในประเทศจีนจากมุมมองของลักษณะเฉพาะคลื่นแรกของศูนย์ข้อมูลจะขึ้นอยู่กับการคำนวณอย่างไรก็ตามคอขวดปรากฏขึ้นอย่างรวดเร็วด้วย CPU เป็นแพลตฟอร์มการคำนวณหลักการสิ้นเปลืองทรัพยากรพลังงานทำให้เกิดความอ่อนแอในการคำนวณพลังงาน

คลื่นที่สองของศูนย์ข้อมูลเริ่มต้นขึ้นในปี 2020 ซึ่งเป็นสิ่งที่ผู้คนเรียกว่า "ปีแรกของ DPU" การเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนที่สุดคือศูนย์ข้อมูลไม่ได้เน้นแนวคิดของศูนย์คอมพิวเตอร์และศูนย์พลังงานคอมพิวเตอร์อีกต่อไปในกระบวนการนี้ประเภทของระบบคลาวด์และแอปพลิเคชันอัลกอริทึมมีความอุดมสมบูรณ์มากขึ้นเรื่อย ๆ แน่นอนว่ามันยังคงเป็นเป้าหมายหลักในการปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลข้อมูล

จาก "การคำนวณเป็นศูนย์กลาง" ถึง "ศูนย์ข้อมูล" เป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ DPU สามารถโดดเด่นจากโปรเซสเซอร์สมาคมจำนวนมากในฐานะที่เป็นเอ็นจิ้นเฉพาะของการประมวลผลข้อมูลประเภทผลิตภัณฑ์ DPU ที่ได้รับการตกแต่งอย่างต่อเนื่องในอนาคตจะทำให้ CPU กลับสู่ฟิลด์ที่พวกเขาทำได้ดี - โดยรวมโดยรวมโดยรวมและการจัดตารางงานโดยรวมปล่อยพลังการคำนวณของ CPU ไปยังแอปพลิเคชันด้านบน อัลกอริทึมเร่งกล่องทรายและเครื่องยนต์ความปลอดภัย

จะเห็นได้จากรูปด้านล่างว่าภายใต้กรอบศูนย์ข้อมูลที่มีศูนย์กลางข้อมูล DPU เป็นที่แพร่หลาย

โครงสร้างพื้นฐานการประมวลผลแบบคลาวด์แบบดั้งเดิมและข้อมูลในข้อมูลที่ใช้ข้อมูลสถาปัตยกรรมถูกต้องหรือไม่?

แหล่งที่มาของรูปภาพ: กระดาษสีขาวเทคโนโลยี DPU

แน่นอน DPUs จำเป็นต้องเอาชนะความท้าทายบางอย่างในสาขาศูนย์ข้อมูลก่อนอื่นประเภทของผลิตภัณฑ์ DPU ในระดับฮาร์ดแวร์จำเป็นต้องรวยพอตามที่อธิบายไว้ข้างต้น CPU จะต้องขนถ่ายอย่างเต็มที่ในสี่มิติของเครือข่ายการจัดเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์และความปลอดภัยของข้อมูลในเวลาเดียวกัน โซลูชันโดยรวมสะท้อนให้เห็นถึงความได้เปรียบด้านต้นทุนโดยรวมในระดับซอฟต์แวร์แอปพลิเคชันปัจจุบันของ CPU และ GPU ในศูนย์ข้อมูลมีเฟรมเวิร์กซอฟต์แวร์มาตรฐานซึ่งตระหนักถึงการแยกซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์หลังจากเพิ่ม DPU งานระยะยาวและท้าทาย

เนื้อหาข้างต้นได้กล่าวว่าสถานการณ์แอปพลิเคชันเทอร์มินัลของ DPU ไม่เพียง แต่อยู่ในศูนย์ข้อมูลในสาขาการขับขี่อัจฉริยะการสื่อสารข้อมูลความปลอดภัยของเครือข่ายและฟิลด์อื่น ๆ DPUs ยังมีโอกาสในการใช้งานที่กว้างขวาง

ตัวอย่างเช่นในสาขาการสื่อสารการจำลองเสมือนของฟังก์ชันลอร์ดที่ใช้ DPU สามารถนำไปใช้กับขอบ 5G เพื่อคำนวณ UPF ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการสื่อสาร 5G ความเร็วสูงและแบนด์วิดท์ขนาดใหญ่ของการสื่อสาร 5G ในอุตสาหกรรมแนวตั้ง หลักประกันในลักษณะที่ไม่ได้ติดตั้งอย่างเต็มที่แยกออกจากระบบปฏิบัติการโฮสต์และผู้ใช้ได้รับการยกเว้นจากแฮกเกอร์ในด้านการขับขี่แบบอิสระฟังก์ชั่นการจำลองเสมือนจริงต่างๆที่จัดทำโดย DPU สามารถช่วยให้นักพัฒนาซอฟต์แวร์ตระหนักถึง "ซอฟต์แวร์กำหนดรถยนต์

DPU ในประเทศช่วยจีน "โครงสร้างพื้นฐานใหม่"

DPU ได้เปิดแนวโน้มอุตสาหกรรมขนาดใหญ่และสาขาต่าง ๆ ในกลยุทธ์ "โครงสร้างพื้นฐานใหม่" ของประเทศของฉันจะเป็นผู้นำในการได้รับประโยชน์และเร่งการเปลี่ยนแปลงทางดิจิตอลในเวลาเดียวกัน "โครงสร้างพื้นฐานใหม่" และ "การคำนวณทางตะวันออกและตะวันตก" จะนำความต้องการที่แข็งแกร่งในระดับของข้อมูลและอำนาจการคำนวณนอกจากนี้การจัดวางที่ยิ่งใหญ่ของรัฐใน 5G และอุตสาหกรรมการขับขี่แบบอิสระ DPUs ในประเทศสดใส

เข้าใจโอกาสหลักของจีนในอุตสาหกรรม DPU, Jingxin Micro Technology (Tianjin) Co. , Ltd. (ต่อไปนี้เรียกว่า: Jingxinwei) เป็นการเริ่มต้นใหม่ แต่ในแง่ของการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยี DPU และความก้าวหน้าในเชิงพาณิชย์ ได้มาถึงการพัฒนาในประเทศในประเทศผู้นำ

Jingxinwei ก่อตั้งขึ้นในเขตการพัฒนาเศรษฐกิจของเทียนจินในปี 2563 โดยมุ่งเน้นไปที่แทร็กที่เป็นนวัตกรรมเช่นการคำนวณใหม่เครือข่ายใหม่และความปลอดภัยใหม่ผลิตภัณฑ์ DPU ชั้นนำและบริการด้านเทคนิค

ตามรายงานของ DPU Technology White Paper สถาปัตยกรรม DPU มีองค์ประกอบหลักสามประการซึ่งเป็นตัวควบคุมแบนระบบย่อย IO และเครื่องบินข้อมูลในแง่ของระบบย่อย IO Jingxinwei ให้บริการเทคโนโลยีดั้งเดิมเช่น Rapidio Embedded System การเชื่อมต่อระหว่างกันและการแลกเปลี่ยนการเชื่อมต่อระหว่างกันของซอฟต์แวร์มันได้พัฒนา Rapidio Exchange Chip NRS1800 ได้สำเร็จ ผลิตภัณฑ์ IO

ในระนาบข้อมูล Jingxinwei ได้เปิดตัวเครือข่ายเอ็นจิ้น AI แบบบูรณาการการประมวลผลชิปอัจฉริยะ -Jingxin 2820 ซึ่งส่วนใหญ่เผชิญกับการประมวลผลแบบคลาวด์และแอพพลิเคชั่นเครือข่ายศูนย์ข้อมูลและงานที่เกี่ยวข้องการประมวลผลแพ็คเก็ตข้อมูลเครือข่ายเป็นสถานการณ์แรกของ DPU โดยใช้โหมด "Network+Computing Power" เป็นการถอนการติดตั้ง CPU ดังนั้น DPU จึงมักถูกมองว่าเป็นเวอร์ชันอัพเกรดของ SmartNic (Smart Network Card) แต่เราทุกคนรู้ว่าศักยภาพ ของ DPU ไม่เคยหยุดอยู่แค่นั้น

Jingxin 2820 ตระหนักถึงความสามารถในการเร่งความเร็วของแอพพลิเคชั่นหลักเช่นคลาวด์คอมพิวติ้งและอินเทอร์เน็ตอุตสาหกรรมเช่นคลาวด์คอมพิวติ้งและอินเทอร์เน็ตอุตสาหกรรมในขณะเดียวกันชิปก็มีความสามารถในการอัพเกรดการขยายตัวซึ่งสามารถรับมือกับข้อกำหนดของการประมวลผลข้อมูลขนาดใหญ่ข้อกำหนดของแอปพลิเคชันที่ละเอียดอ่อนล่าช้าและมีความสามารถในการปรับใช้อย่างรวดเร็ว

Jingxin 2820 รองรับสถานการณ์แอปพลิเคชันหลักสามประการ:

ในโหมดของโหมดการ์ดเครือข่ายมาตรฐานนี้ชิปทำงานในวิธีการ์ดเครือข่ายมาตรฐานสามารถกำหนดค่าให้กำหนดค่าเป็นการ์ดเครือข่ายมาตรฐาน 2*100G 16*PCIE4.0, รองรับเครื่องจักรหลายเสมือนเครื่องส่งข้อมูล SR -IOV การส่งข้อมูลซอฟต์แวร์ขับเคลื่อนการ์ดอินเตอร์เฟสเครือข่ายผ่านการ์ดเครือข่าย Linux มาตรฐาน

ในโหมดของโหมดการ์ดเครือข่ายอัจฉริยะนี้เครื่องยนต์ CPU และ AI มีส่วนร่วมในการประมวลผลข้อมูลและชิปทำงานในโหมดถอนการติดตั้งอัจฉริยะข้อความข้อมูลผ่านสองพา ธ หนึ่งคือเส้นทางควบคุมแพ็กเก็ตโปรโตคอลที่เกี่ยวข้องและข้อความควบคุมจะถูกโพสต์ใหม่ลงในแกน CPU สำหรับการประมวลผลของการควบคุมโปรโตคอลต่างๆเช่น RDMA, OVs ฯลฯ การประมวลผลแพ็คเกจ/การปลดล็อค ข้อความการประมวลผลข้อมูลเร่งด่วน ฯลฯเครื่องยนต์ AI สกัดและวิเคราะห์ข้อมูลอินพุตแบบเรียลไทม์ทดสอบและระบุว่าปริมาณการใช้ข้อมูลมีการโจมตีที่เป็นอันตรายหรือไม่และรายงานและการเตือนภัย

ภายใต้โหมดของโหมดการควบคุมหลักอิสระชิปสมาร์ทที่ควบคุมได้ดีสามารถทำงานได้อย่างอิสระกลายเป็นชิปซีพียูควบคุมหลักของเครือข่ายด้วยเครื่องยนต์ AIPCIE ทำงานในโหมด RC ซึ่งสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆเช่น 24 พอร์ต/48 ชิปแลกเปลี่ยนกิกะบิตชิป SRIO Exchange ฯลฯ ฯลฯCPU เรียกใช้ระบบปฏิบัติการ Linux อิสระและสแต็กเครือข่ายโปรโตคอลเพื่อรับรู้ฟังก์ชั่นการควบคุมหลักของสวิตช์

การเปิดตัวชิปอัจฉริยะแบบคู่ 100G นี้แสดงให้เห็นถึงขั้นตอนสำคัญในการพัฒนาองค์กรท้องถิ่นในสาขา DPUในอนาคต Jing Xinwei จะยังคงให้ความสนใจกับแนวทางเชิงกลยุทธ์สามประการของคำจำกัดความซอฟต์แวร์ความปลอดภัยภายนอกและการคำนวณที่เหมือนสมองส่งเสริมการทำซ้ำอย่างรวดเร็วของผลิตภัณฑ์เช่น DPU และมีส่วนร่วมในกลยุทธ์ "โครงสร้างพื้นฐานใหม่" ของประเทศ