半导体强手集成电路霸主DPU在数据中心的芯片之旅上位

半导体强手集成电路霸主DPU在数据中心的芯片之旅上位

半导体革命:DPU在数据中心的新霸主之旅

AI与5G的兴起,云计算技术正在彻底改变世界。数据中心作为这些技术的支撑者,正面临着前所未有的挑战。传统的CPU和GPU已经无法满足快速发展中的应用需求,而更强大的、更专用的、更异构的芯片正逐渐成为数据中心不可或缺的一部分。

行业巨头们早已看到了这一趋势,他们通过收购或自研,积累了更多样的芯片类型。在去年十月,英伟达发布了首代DPU BlueField-2,并在今年4月宣布其数据中心芯片战略升级为GPU+CPU+DPU,以三类芯片并进,以年为单位飞跃,同时亮相的是自研Arm架构CPU Grace。

那么什么是DPU?为什么它能在数据中心“上位”?未来数据中心又会是什么样子?

了解DPU之前,让我们先来解释为什么需要它。当下的软件定义数据中心使得它们更加灵活,但同时也带来了巨大的负担。基础架构运行消耗20%-30%的CPU核,因此需要一种新的处理器——即DPU。

以往计算规模和数据量不大时,冯诺依曼架构就很好地解决了提高计算性能的问题。但随着数据量的大幅增长以及AI技术的发展,这种传统计算模型会造成网络拥塞,再提升性能变得困难。而以数据为中心的新架构可以解决网络传输中的瓶颈问题或丢包问题,将通信延时从30-40微秒降低到3-4秒,有10倍性能提升。

英伟达推出的SoC集成了三个关键要素:基于广泛Arm架构且与SoC组件紧密配合的地图标准多核CPU;高性能网络接口,可以以线速或网络中可用速度解析和处理,然后高效地将其传输到GPU和CPU;各种灵活可编程加速引擎,可以卸载AI、机器学习、安全等应用并提升性能。

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