芯片封测龙头股排名前十DPU在数据中心上位
：揭秘DPU价值与未来趋势
AI、5G和云计算技术的飞速发展正改变世界，而数据中心作为这些技术的重要载体，面临着各种挑战。传统的通用CPU和GPU无法满足快速变化的应用需求，性能更强大、更加专用的DPU（Data Processing Unit）正逐渐成为数据中心不可或缺的一部分。
英伟达是领先于这一趋势，他们通过收购或者自研拥有了更全面的芯片类型。在去年十月发布了首代DPU BlueField-2，并在今年4月宣布将其数据中心芯片战略升级为GPU+CPU+DPU，以三类芯片逐年飞跃。自研Arm架构CPU Grace也同时亮相，这标志着英伟达对未来的策略转变。
那么，什么是DPU，以及它为什么能在数据中心“上位”？答案就在于其双重价值。
首先，了解DPU之前，我们需要解释为什么需要这样的芯片。黄仁勋曾指出，当下的软件定义的数据中心使得它们更加灵活，但同时也产生了巨大的负担，因为基础架构运行消耗大量CPU核，因此需要一种新的处理器，即DPU。以CPU为中心的架构已经不能满足需求，以数据为中心才能更好地满足市场和应用需求。
英伟达网络事业部亚太区市场开发高级总监宋庆春表示：“以前计算规模和数据量没那么大，冯诺依曼架构很好地解决了提高计算性能的问题，但随着数据量越来越大，以及AI技术的发展，这些传统模型会造成网络拥塞。”因此，以数据为中心新架构可以解决网络传输中的瓶颈问题或丢包问题，有10倍性能提升。
英伟达BlueField DPU集三个关键要素于一身：
行业标准且最高性能及软件可编程多核CPU。
高性能网络接口，可以以线速或网络中的可用速度解析、处理并高效传输到GPU和CPU。
多种灵活性与可编程加速引擎，可以卸载AI、机器学习、安全等业务，并提升性能。
此外，与之匹配的DOCA（Data Platform Operating System）软件栈能够实现硬件与软件结合，为以往难以实现功能提供创新思路。此外，由于不再依赖大量内核，对资源利用率有显著提升，同时业务与基础设施操作完全隔离，大幅度提高安全性。
UCloud采用这项技术进行了一系列改进，如VPC管理集成到内部，可实现100G甚至200G全线速，不占用任何CPU资源，将原10G网卡升级至25G后，也取得了显著效果。此外，还优化存储方案，使得磁盘按需使用，加快故障迁移过程，同时保证三副本安全性。而对于安全性方面，该系统借助BlueField-2测试显示相比软体Hyperscan有3.5倍加速能力，对SSL/TLS进行加密解密以及IPSec算法都可以实现硬件卸载，从而释放出更多算力给核心业务服务。
最后，在未来的探索中，UCloud致力于通过基于InfiniBand网络的人工智能、高性能计算等领域进一步发挥其潜力。这一切都建立在英伟达不断完善硬件设计以及DOCA软件栈持续更新支持之上。下一代BlueField-4预计2023年发布，将是行业首个800G DPU产品，并集成GPU，其DOCA 1.0正式版已正式发布，为合作伙伴提供接口调用服务，使他们能够更加高效、安全、高时延地提供服务。此外，“云原生超级计算机”的应用也将推动该领域迅猛发展，让我们期待这个革命性的变化带来的更多惊喜！
