“第三颗主力芯片”为何成当今硬通货，芯启源给出答题思路
随着数字经济建设的加速推进, 核心引擎已成为"数据要素"。数据的飞速增长对算力提出更高需求, 以往算力的实现依靠 CPU、GPU 等算力芯片,CPU、GPU 算力的提升带来应用的继续爆发... 但随着摩尔定律日益趋近极限,CPU 性能增长速度也开始减缓。在这样的循环中,"第三颗主力芯片"--DPU 应运而生, 将数据处理逻辑从"计算为中心"改变至"数据为中心"。
本文部分数据援引于近日 5 月 10 日头豹研究院发布:《2022 年中国 DPU 行业白皮书》。
改变基础架构, 解决数据瓶颈
随着大数据时代流量大爆发, 以及虚拟化带来的网络复杂度不断提升, 传统的以算力为核心的架构无法支撑持续扩大的云计算业务。基础架构从以计算为核心过渡到以数据为核心。
在以数据为核心的基础架构中, 数据处理及网络安全功能越来越多地被下沉到 DPU 芯片上。DPU 能够较好地应对流量爆发和复杂网络带来的数据处理挑战。通过使用 DPU 的数据面卸载、存储加速、网络安全等功能, 可以提升数据处理能力, 释放业务计算资源, 提质增效, 实现降本增效。
DPU 的出现解决数据中心在传统技术方案下的弊端
援引:《2022 年中国 DPU 白皮书》头豹研究院
多应用场景渗透
网络: 云计算
我国拥有较强的互联网产业, 以及规模最大的网民和线上生态。云计算厂商与大型互联网企业是 DPU 在数通市场的最大用户, 应用场景多集中于防火墙、云安全、云存储等方面。
云计算厂商对 DPU 的诉求侧重点将集中在计算速率、可靠性和灵活性等方面, 数据中心带宽平均 2-3 年迭代一次。DPU 具备为客户提供持续服务的能力, 包括支持用户数据中心带宽的升级, 支持在原有的硬件架构上灵活部署新功能等。
计算：5G 通信
在通信产业, 在 5G 关键技术之一: 网络虚拟化 NFV (Network Functiong Virtulizaiton) 的推动下, 运营商对于边缘计算开放生态、降本增效、缩减部署周期的诉求愈发明晰。边缘计算是赋能行业数字化转型的关键技术, 对网络带宽、时延、可靠性要求严苛, 而 DPU 硬件加速技术可有效提升边缘机房单位面积算力。
安全: 政企金融
在信创安全领域,DPU 能将传统分散运行在内核态和用户态的安全策略, 统一整合到底层的硬件中执行。网络数据和应用数据能够卸载到智能网卡 (SmartNIC) 进行统一防护和管理, 并提供灵活的数据路径监控和可视化的流量服务, 实现从二三层数据传输到上层用户数据的立体化防护。DPU 独特的"超级链接枢纽"角色使其在算力网络安全中起着举足轻重的作用, 给算力网络安全创造了新的发展机遇和模式。
芯启源新一代智能网卡应运而生
2018, 芯启源启动第一代智能网卡 (SmartNIC) 项目研发, 支持 OVS 数据面卸载;2020 年推出芯启源 DPU, 采用全可编程 DPU 芯片, 支持丰富的数据面、控制面卸载和虚拟化支持。直到今天, 芯启源推出基于 NP 核心的 DPU 芯片制作的新一代智能网卡:
芯启源第四代智能网卡特性
高性能
芯启源新一代智能网卡采用 SoC 模式进行芯片设计, 多线程的梳理模式可对标 ASIC 芯片的数据处理能力;
可编程
新一代智能网卡具备灵活高效的可编程能力, 支持 P4 / C 语言等高级编程语言的混合编程能力, 帮助客户实现网络数据面的定制化需求, 是业界唯二, 国内唯一一款支持 eBPF (XDP) 卸载的智能网卡;
释放 CPU 算力
在高性能数据处理的同时, 具备灵活的网络协议支持能力, 可卸载 3-6 层网络信令。通过卸载数据处理业务至 DPU 智能网卡, 可以大大缓解数据中心和 SDN 网络对 CPU 算力资源的依赖。
芯启源新一代智能网卡 (SmartNIC)
目前, 芯启源已和中国移动合作成立了移动联合实验室, 获得了中国移动的第一个智能网卡 (SmartNIC) 订单。
DPU 应用产品化开放软件生态
芯启源通过整合网络处理器领域全方位的技术积累, 结合自身产品开发和业务开拓能力, 实现了对 DPU 领域应用的产品化。同时芯启源智能网卡产品的驱动和网卡固件在 Github 社区开源共享, 并且通过 Linux 官方社区定期更新产品驱动和固件; 提供从 DPU 芯片到上层应用的完整 DPU 生态系统：DPU 芯片基于灵活可编程及 Die-To-Die 可扩展; 可编辑固件和抽象出来的众多服务单元, 都以 API 的方式开放给开发者, 以快速满足不同业务场景下不断变化的业务需求。
全场景覆盖: 芯启源将步入 2.0 阶段
据头豹研究院近日发布的《2022 年中国 DPU 白皮书》显示, 根据中国 DPU 市场趋势数据测算,2021-2023 年数据中心用 DPU 正逐步放量,2024-2026 则将逐步渗透智能驾驶, 人工智能, 元宇宙等应用领域。而中国 DPU 市场规模在 2026 年或将达近 1,095.3 亿元。
图片来源:《2022 年中国 DPU 白皮书》头豹研究院
在我国经济、科技高速发展的背景下, 高性能计算、5G、云原生、网络安全、边缘云等 DPU 典型适配场景发展迅猛。芯启源已具有完全自主知识产权的 DPU 芯片, 且兼具了 FPGA 高效、灵活可编程和专用处理器芯片 (ASIC) 低成本、低功耗的优势, 已适用于如标准网卡, 智能网卡, 路由器, 智能交换机, 防火墙, 负载均衡,IPS / IDS,O-RAN,SD-WAN 等多种产品形态及解决方案。
因 DPU 具备卸载网络、存储、安全与管理等功能, 可覆盖应用领域广泛。基于 DPU 芯片对数据转发、交换、存储、信息安全管理的功能优势, 芯启源将逐步开始向智能驾驶、人工智能、元宇宙等应用领域渗透。未来芯启源也将逐步在中国设立 DPU 线上开发中心, 联合社区、高校、研究机构等, 向广大开发者提供全面的技术支持, 以便开发者快速开发出更适合中国应用场景的服务单元或者 API。
芯启源现阶段布局
援引:《2022 年中国 DPU 白皮书》头豹研究院
