与中科驭数一起浅谈DPU

　　2021年3月31日，在春暖花开的北京，中科驭数邀请电子产品世界参加了主题为“DPU如何变革下一代计算基础设施’”的媒体交流会。会上中科驭数创始人兼CEO鄢贵海博士、高级副总裁张宇先生以及中科驭数联合创始人兼CTO卢文岩博士向我们介绍了DPU技术。

中科驭数联合创始人兼CTO卢文岩博士

什么是DPU

　　DPU，是Data Processing Unit的简称，是面向数据中心的专用处理器。过去十年中，计算已经不仅仅局限在个人电脑和服务器内，CPU和GPU已经被广泛地用于各个新型超大规模数据中心。这些数据中心通过功能强大的新型处理器连接在一起，DPU已经成为了以数据为中心的加速计算模型的第三个计算单元。“CPU用于通用计算，GPU用于加速计算，而数据中心中传输数据的DPU则进行数据处理。”

　　DPU的核心功能：

• 作为CPU的卸载引擎，释放CPU算力到上层。

• 成为新的数据网关，将安全隐私提升到一个新的高度。

• 成为存储的入口，将分布式的存储和远程访问本地化。

• 成为算法加速沙盒，成为最灵活的加速器载体。

　　据中科驭数创始人兼CEO鄢贵海博士介绍，“DPU是最新发展起来的专用处理器的一个大类，其产生的背景是数字智能时代，数据爆发导致的端-边-云一体化趋势带来的对计算延迟、数据安全、资源虚拟化的需求。”

中科驭数创始人兼CEO鄢贵海

中科驭数的DPU

　　根据THENEXTPLATFORM的分析指出，在2020年，在这个领域的玩家或者潜在玩家主要包括Broadcom、Intel、英伟达、Netronome、Pensando、Fungible和Xilinx，还包括云供应商三大巨头。

　　不同于Broadcom、Fungible等国外芯片厂商，中科驭数的DPU将重点放在异构核上，以针对性算法加速为核心，通过KPU架构来组织异构核。在KPU架构下，中科驭数研发了国内首款芯片级完善的L2/L3/L4层全网络协议处理核，推出了直接面向OLAP、OLTP及类SQL处理的数据查询处理核，而没有采用原来众核为主的架构。”据鄢贵海介绍，异构核架构将带来更高效的数据处理效率、获得更直接的使用接口，以及更佳的虚拟化支持。

　　数据显示KPU-Drive方案在算力、能效比、算法灵活性边际成本优势明显相较于CPU而言，KPU在大多数关键计算上性能优势都在两个数量级。

DPU的未来

　　DPU作为算力新型基础设施中的新物种，可以应用在金融交易、大数据及数据库运算、数据安全、云计算、边缘计算等场景中，算力时代DPU芯片将大有可为。NVIDIA首席执行官黄仁勋在演讲中曾表示：“它将成为未来计算的三大支柱之一。”

　　中科驭数宣布了其下一颗DPU芯片K2架构的研发计划，以KPU架构为核心，在2019年流片第一颗芯片的基础上，功能层面包括完善的L2/L3/L4层的网络协议处理，可处理高达200G网络带宽数据。其次融合数据库、大数据处理能力，直接面向OLAP、OLTP及大数据处理平台，如Spark等。另外还囊括机器学习计算核以及安全加密运算核。该颗芯片预计将于2021年底流片。

　　过去硬件加速技术的突破让GPU需求爆发，而今大数据云时代我们有理由相信DPU将会开启下一个算力时代。