Từ tháng 10 năm 2021, Học viện Khoa học Trung Quốc đã phát hành Giấy trắng "Bộ xử lý dữ liệu đặc biệt (DPU)" và "Trình xử lý dữ liệu DEFIC (DPU) Phương pháp đánh giá Datrama và thực hiện cho toàn bộ ngành công nghiệp. Công nghệ phát triển trung tâm dữ liệu.

Trong bài đánh giá tham chiếu hiệu suất của DPU, các phương pháp đánh giá và thực hiện DPU trong bốn lĩnh vực của mạng, lưu trữ, điện toán và bảo mật thông tin được giải thích. Đây cũng là bốn lĩnh vực chính của tiềm năng phát hành DPU. Đồng thời , chúng chỉ là các liên kết chính trong các trung tâm dữ liệu.Do đó, DPU, CPU và GPU được gọi là xe ngựa ba trong thời đại của nền kinh tế từ bi và DPU đã trở thành "chip chính thứ ba" trong lĩnh vực trung tâm dữ liệu.Ngoài ra, lái xe thông minh, giao tiếp dữ liệu, bảo mật mạng, vv cũng là trường ứng dụng mục tiêu của DPU.Theo ước tính của Sidi.com, thị trường DPU toàn cầu sẽ vượt quá 10 tỷ đô la Mỹ từ năm 2023, với tốc độ tăng trưởng hàng năm là hơn 50%.

Nguồn hình ảnh: Sidi.com

Đây là lý do tại sao Giám đốc điều hành Yingweida Huang Renxun tập trung vào sản phẩm DPU đầu tiên của công ty, "Đây chỉ là khởi đầu." Hiện tại, không chỉ các đại gia công nghiệp như NVIDIA đang nhìn chằm chằm vào đường đua DPU, mà còn là những người khởi nghiệp như Jingxin Microelectronics cũng đứng vững Ra ngoài. Hiển thị sức mạnh kỹ thuật phi thường, và sản phẩm đã được ngành công nghiệp công nhận.

DPU là gì?

Nếu bạn muốn biết tại sao DPU nóng, trước tiên bạn phải tìm ra, chính xác thì DPU là gì?

Tiếng Anh của DPU được gọi là đơn vị xử lý dữ liệu. Bản dịch theo nghĩa đen là đơn vị xử lý dữ liệu, còn được một số học viên được gọi là bộ xử lý trung tâm dữ liệu.DPU tập trung vào dữ liệu. Vai trò cốt lõi là tăng tốc dữ liệu để giúp hệ thống giải quyết hiệu quả xử lý CPU thấp và GPU không thể xử lý tải.

Theo "Tín hiệu" của Giấy trắng công nghệ DPU, dữ liệu xử lý DPU và DSP truyền thống, bộ xử lý băng cơ sở và các bộ xử lý khác, và dữ liệu đồ họa và hình ảnh xử lý GPU khác nhau, dữ liệu xử lý DPU gần với kiến ​​trúc cơ bản, số lượng thông tin khác nhau đặc biệt Đối với các dữ liệu thời gian và có cấu trúc khác nhau, chẳng hạn như các hình thức có cấu trúc lớn, các gói dữ liệu trong các luồng mạng, các văn bản lớn, v.v.

Thiết kế tham khảo kiến ​​trúc DPU

Nguồn hình ảnh: Giấy trắng công nghệ DPU

Tiềm năng DPU là rất lớn

Không khó để thấy rằng DPU được đề xuất bằng cách giải quyết tắc nghẽn phát triển trung tâm dữ liệu là ổ cắm đầu tiên. Đây là người thụ hưởng lớn nhất của máy chủ của trung tâm dữ liệu đối với tính toán không đồng nhất.Với sự phát triển mạnh mẽ của thị trường Trung tâm dữ liệu, tiềm năng DPU trong lĩnh vực này là rất lớn.

Lấy thị trường Trung Quốc làm ví dụ, làn sóng trung tâm dữ liệu đầu tiên đã khởi động vào năm 2014-2015, chủ yếu phục vụ Internet đang phát triển nhanh chóng vào thời điểm đó. Vào thời điểm đó, nhiều trao đổi dữ liệu xuất hiện ở Trung Quốc.Từ quan điểm của các đặc điểm cụ thể, làn sóng trung tâm dữ liệu đầu tiên dựa trên tính toán. Tuy nhiên, một nút cổ chai xuất hiện nhanh chóng với CPU là nền tảng điện tính chính. Sự lãng phí tài nguyên năng lượng mang lại cảm giác yếu trong sức mạnh tính toán.

Làn sóng thứ hai của các trung tâm dữ liệu bắt đầu vào năm 2020, đó là điều mà mọi người gọi là "năm đầu tiên của DPU". Thay đổi rõ ràng nhất là trung tâm dữ liệu không còn nhấn mạnh khái niệm trung tâm điện toán và trung tâm điện toán. Bản chất của.Trong quá trình này, các loại thuật toán đám mây và ứng dụng đang ngày càng trở nên phong phú hơn. Tất nhiên, đây vẫn là mục tiêu chính để cải thiện hiệu quả xử lý dữ liệu.

Từ "tính toán như là trung tâm" đến "dữ liệu được sử dụng" là một quá trình chuyển đổi lớn, DPU có thể nổi bật so với nhiều bộ xử lý liên kết.Là một động cơ chuyên dụng của xử lý dữ liệu, loại sản phẩm DPU được làm giàu liên tục trong tương lai sẽ khiến CPU quay trở lại các trường mà chúng giỏi - tổng thể tổng thể lập lịch và lập lịch nhiệm vụ, phát hành sức mạnh tính toán của CPU cho ứng dụng trên. , Thuật toán tăng tốc hộp cát và động cơ an toàn.

Có thể nhìn thấy từ hình bên dưới mà trong khung trung tâm dữ liệu tập trung vào dữ liệu, DPU có mặt khắp nơi.

Cơ sở hạ tầng điện toán đám mây truyền thống và dữ liệu trong dữ liệu dựa trên dữ liệu? Kiến trúc là đúng?

Nguồn hình ảnh: Giấy trắng công nghệ DPU

Tất nhiên, DPU cần vượt qua một số thách thức trong lĩnh vực trung tâm dữ liệu.Trước hết, các loại sản phẩm DPU ở cấp độ phần cứng cần phải đủ phong phú. Như được mô tả ở trên, CPU cần phải được tải hoàn toàn trong bốn chiều của mạng, lưu trữ, tính toán và bảo mật thông tin. Đồng thời Giải pháp tổng thể phản ánh tổng lợi thế chi phí; ở cấp phần mềm, ứng dụng hiện tại của CPU và GPU trong trung tâm dữ liệu có khung phần mềm tiêu chuẩn, nhận ra sự phân tách của phần mềm và phần cứng. Sau khi DPU được thêm vào, đây cũng là một công việc dài hạn và đầy thách thức.

Nội dung trên đã đề cập rằng kịch bản ứng dụng đầu cuối của DPU không chỉ ở các trung tâm dữ liệu. Trong các lĩnh vực lái xe thông minh, truyền thông dữ liệu, bảo mật mạng và các trường khác, DPU cũng có triển vọng ứng dụng rộng.

Ví dụ, trong lĩnh vực truyền thông, việc ảo hóa chức năng Chúa dựa trên DPU có thể được áp dụng cho cạnh 5G để tính toán UPF, giúp tăng cường khả năng băng thông cao và tốc độ lớn của giao tiếp 5G trong ngành công nghiệp thẳng đứng. Nhận ra ảo hóa của ảo hóa về ảo Các tài sản thế chấp một cách hoàn toàn chưa được cài đặt, được phân lập với hệ điều hành máy chủ và người dùng được miễn tin tặc; trong lĩnh vực lái xe tự trị, các chức năng ảo hóa khác nhau do DPU cung cấp có thể giúp các nhà phát triển nhận ra "phần mềm xác định xe phần mềm.

DPU trong nước giúp Trung Quốc "cơ sở hạ tầng mới"

DPU đã mở ra một xu hướng công nghiệp hóa lớn và các lĩnh vực khác nhau trong chiến lược "cơ sở hạ tầng mới" của đất nước tôi sẽ dẫn đầu trong việc mang lại lợi ích và tăng tốc chuyển đổi kỹ thuật số.Đồng thời, "Cơ sở hạ tầng mới" và "Tính toán kỹ thuật số và phương Tây" của Đông "cũng sẽ mang lại nhu cầu mạnh mẽ ở mức độ dữ liệu và sức mạnh máy tính. Ngoài ra, bố cục lớn của tiểu bang trong các ngành công nghiệp lái xe 5G và tự trị, triển vọng phát triển trong tương lai của DPU trong nước là sáng.

Nắm bắt cơ hội cốt lõi của Trung Quốc của ngành công nghiệp DPU, Công ty TNHH Công nghệ điện tử Micro Jingxin (Tianjin) (sau đây gọi là: Jingxinwei) đã đạt được sự phát triển trong nước. Dẫn đầu.

Jingxinwei được thành lập trong Khu phát triển kinh tế Thiên Tân vào năm 2020. Nó tập trung vào các bản nhạc sáng tạo như máy tính mới, mạng mới và bảo mật mới. Các sản phẩm và dịch vụ kỹ thuật DPU hàng đầu.

Theo Sách trắng của DPU Technology, kiến ​​trúc DPU có ba thành phần cốt lõi, được điều khiển bằng phẳng, hệ thống con IO và mặt phẳng dữ liệu.Về hệ thống con IO, Jingxinwei cung cấp các công nghệ ban đầu như kết nối hệ thống nhúng Rapidio và trao đổi kết nối phần mềm Sản phẩm IO.

Trong mặt phẳng dữ liệu, Jingxinwei đã phát hành một mạng AI tích hợp Xử lý chip thông minh -Jingxin 2820, chủ yếu phải đối mặt với các ứng dụng mạng điện toán đám mây và trung tâm dữ liệu và các tác vụ liên quan.Việc xử lý các gói dữ liệu mạng là kịch bản đầu tiên của DPU, sử dụng chế độ "Mạng+điện toán" làm việc cài đặt CPU. Do đó, DPU thường được coi là phiên bản nâng cấp của SmartNic (Card mạng thông minh), nhưng tất cả chúng ta đều biết tiềm năng của DPU không bao giờ dừng lại ở đó.

Jingxin 2820 nhận ra khả năng tăng tốc của các ứng dụng chính như điện toán đám mây và Internet công nghiệp như điện toán đám mây và internet công nghiệp.Đồng thời, chip có khả năng nâng cấp mở rộng, có thể đối phó với các yêu cầu xử lý dữ liệu lớn, trì hoãn các yêu cầu ứng dụng nhạy cảm và có khả năng triển khai nhanh chóng.

Jingxin 2820 hỗ trợ ba kịch bản ứng dụng chính:

Trong chế độ này của chế độ thẻ mạng tiêu chuẩn này, chip hoạt động trong phương thức thẻ mạng tiêu chuẩn có thể được cấu hình để được cấu hình thành card mạng tiêu chuẩn 2*100GE, thẻ mạng 4*10GE, 2*25GE hoặc 2*10GE Card, hỗ trợ tối đa 16*PCIe4.0, hỗ trợ truyền dữ liệu máy SR -IOV của Multi -Virtual.Phần mềm điều khiển thẻ giao diện mạng thông qua thẻ mạng Linux tiêu chuẩn.

Trong chế độ này của chế độ thẻ mạng thông minh này, các động cơ CPU và AI tham gia xử lý dữ liệu và chip hoạt động ở chế độ gỡ cài đặt thông minh.Thông báo dữ liệu đi qua hai đường dẫn. Một là đường dẫn điều khiển, các gói giao thức liên quan và thông báo điều khiển được đăng lại vào lõi CPU để xử lý các mặt kiểm soát giao thức khác nhau như RDMA, tin nhắn, xử lý dữ liệu tăng tốc, v.v.Động cơ AI được trích xuất và phân tích dữ liệu đầu vào trong thời gian thực, kiểm tra và xác định xem lưu lượng dữ liệu có các cuộc tấn công độc hại hay không, và báo cáo và báo động.

Trong chế độ của Chế độ điều khiển chính độc lập, chip thông minh được kiểm soát tốt có thể hoạt động độc lập, trở thành chip CPU điều khiển chính của mạng với động cơ AI.PCIe hoạt động ở chế độ RC, có thể kết nối các thiết bị ngoại vi khác nhau, chẳng hạn như 24 cổng/48 chip trao đổi Gigabit, chip trao đổi Srio, v.v.CPU chạy ngăn xếp hệ điều hành và giao thức mạng Linux độc lập để nhận ra chức năng điều khiển chính của công tắc.

Sự ra mắt của chip thông minh xử lý mạng kép 100G này thể hiện một bước quan trọng trong việc phát triển các doanh nghiệp địa phương trong lĩnh vực DPU.Trong tương lai, Jing Xinwei sẽ tiếp tục chú ý đến ba hướng chiến lược của định nghĩa phần mềm, bảo mật nội sinh và điện toán giống như não, thúc đẩy sự lặp lại nhanh chóng của các sản phẩm như DPU và đóng góp cho chiến lược "cơ sở hạ tầng mới" của đất nước.