1nm工艺是不是极限了DPU在数据中心上位
AI、5G和云计算技术的飞速发展正重塑世界,而数据中心作为这些技术的基石,承载着数字化转型的重要使命。面对挑战,传统的CPU和GPU已无法满足日益增长应用需求。于是,芯片巨头们纷纷投入资源开发更强大的、专用、高度异构芯片,以应对未来数据中心所需。
在这一背景下,DPU(Data Processing Unit)作为一个不为人知的关键组件,其价值何在?为什么它能在数据中心中“上位”?
DPU之所以值得关注,是因为它能够帮助解决软件定义数据中心带来的高效运行问题。黄仁勋曾指出,当今数据中心是由软件定义制定的,这使得它们更加灵活,但也带来了巨大的负担——基础架构运行时可能占据20%-30%的CPU核数。这就是DPU存在的问题,它提供了一个新的处理器模型,即以数据为核心,以减轻CPU压力并提升性能。
英伟达网络事业部亚太区市场开发高级总监宋庆春解释说:“过去,我们只需要考虑计算规模和数据量没那么大,那些基于冯诺依曼架构就能很好地提高计算性能。但随着AI技术的发展以及不断增长的大量数据,我们发现传统方法会导致网络拥塞及通信延迟问题。”
通过集成了行业标准多核CPU、高速网络接口以及可编程加速引擎,DPU实现了前所未有的灵活性与效率。它可以针对安全性、网络速度、存储能力以及AI等业务进行优化,为以往难以或无法实现功能提供创新思路。
例如,在云服务环境中,一旦将一些操作卸载到DPU上,如Open vSwitch,可以显著提升效率,并且减少CPU利用率。此外,与VMWare合作推出的Monterey项目,以及与RedHat合作,使得容器或虚拟化环境都能实现100G甚至200G全线速,无需消耗任何CPU资源,只有这样才能真正保障业务性能。
UCloud技术专家马彦青表示:“我们选择使用DPU主要是为了解决传统服务器带宽瓶颈,同时降低成本。”借助于英伟达DOCA软件栈,UCloud成功实现了一系列性能提升,其中包括VPC管理集成到DPU内部,大幅提高转发效率,从而得到客户认可。
除了改善存储系统,更有效地进行故障恢复外,DPU还增强了安全性。在深度包检测方面,比起软件Hyperscan快3.5倍,加密算法如SSL/TLS加解密及IPSec硬件卸载,都极大地释放了CPU资源。
最后,由于英伟达持续提升其硬件产品,并不断完善DOCA软件栈,使得企业能够探索更多可能性,将虚拟化与裸金属架构融合成一体,并加速AI和高性能计算领域的手段。