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可重构FPGA网卡:定制DPU概述

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发表于 2021-11-17 09:34 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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三国也是三分天下,DPU也是三分天下,易经里没说三吧。以前,群雄逐鹿,Broadcom一直做网卡,也出了自己stinger,Mellanox一直也做IB网卡,又转到以太网网卡,出了Bluefield系列,Intel也在做网卡,还有Neteronome等等。大家都看到了数据中心蛋糕想成为强者。AMD年轻有为,收购了Xilinx,推出了基于FPGA的数据中心加速器,比网卡贵好几倍。Nvida兵强马壮,收购了Mellanox,推出了DPU,Intel不甘心,一口气收购了Altera,收购了Barefoot,卧薪尝胆,推出了大家今天看到的芯片,都是围绕数据中心,高性能计算。其他厂商还有,就不说了。
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国外巨头已经三分天下,国内许多大厂,如HW,紫光等等,都在做,甚至已经出了类似的产品。另外, 还有一堆大厂出来的牛人,国内从上述三大家出来的人都有,都有背景,都做过,都正在做,还有风投,还能有我什么事?
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7 h8 f+ ?! k0 U% Z) F9 S看看网上说的,DPU实现基础设施功能和租户工作负载之间强分离,在这些功能之间提供了更好的隔离,这大大增强了系统安全性。# H5 X; {, D; u0 B7 p1 @& o: E5 Q' @
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云计算提供商CSP可以通过将基础设施任务从CPU卸载到DPU,从而最大限度地提高数据中心的收入,从而为产生收入的任务释放服务器CPU周期。将基础架构任务卸载到DPU,允许CSP将100%的服务器CPU出租给云计算客户,租户完全控制服务器CPU并从中获得全部性能。DPU专门针对基础设施任务而不是通用处理,可以应用硬件加速和更精细的计算,以获得显著更好的性能和能效。1 O; g' A+ j/ t7 L$ P3 H4 g- C
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另外,在传统的企业数据中心体系结构中,每台服务器都有自己的一组连接的磁盘驱动器和SSD用于存储,由于很难逐个租户预测存储使用情况,因此必须为每台服务器过度调配存储资源,以使用传统数据中心体系结构处理峰值存储负载。通过无盘服务器体系结构,通过数据中心网络,中央服务为所有租户提供存储资源。6 d& x& d) }% N- i) S) w
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DPU涉及的无论是存储资源,还是网络带宽,都是CSP基础的核心,能让我小作坊把握吗?不能,那就只能捏二三线的CSP,有量吗有收益吗对得起境外ASIC流片的钱吗?何况还没钱。; o1 D; n- E3 v

5 a# c. I5 R8 `8 z应用是发展的,市场需要是不断变化的,我的机会在哪?而且是先机在哪?6 L/ ]+ x! b4 y( x3 W: t# I
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再回头看看DPU是什么,从设备厂商的角度,提供基础设施硬件加速,比如,网络,存储,安全等处理,集成于DPU。谁好只能看功能specifications,谁的list长直观上谁就好。带来的问题就是DPU这个SoC尺寸越做越大功耗也越来越大。对于这个问题,他们做加法不是需求驱动,我能不能做减法?先关注网络互连?6 Q0 V4 b. q' m* R
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再回顾一下DPU在哪加速,从计算体系架构的角度,算力的提升有分布式、并行等多种方式,从计算加速的角度,DPU实现云计算基础设施功能卸载和通用功能加速,难道DPU只能做挂在网络path接口?只能做endpoint设备,增加负担让CPU管理和调度?我能不能做中心节点?成为分布式系统的总线?$ \* X2 H) S- M) W* A; Y
& x. m% ]: j4 u0 G; ~1 v" S
再回顾一下DPU应用在哪?没错,是CSP还有其他地方吗?实际上最开始DPU就是个NPU,NPU用在路由器、防火墙等网络设备。还能不能找到其他应用场景,如5G网关UPF、工业互联网网关、物联网泛在计算网关等,是不是也可以有效果?; H/ {9 n0 p# g
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有所不为,有所为,已经勾勒了比较清晰的发展路线,定制DPU,为此,从19年疫情之前就开始搞,终于有个样机出来啦,就是前边的介绍的FiNIC,挂羊头卖狗肉。这里放另一个组合模式,完整的可独立运行的系统,后续再介绍相关demo。
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总喜欢找爹,xilinx在今年5月出了开源的SmartNIC Trilogy,昨天,Intel出了Oak Springs Canyon,真的很像,那就简单介绍一下,算是互相吹嘘一下。
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+ f( I& R* H8 V6 j. I+ c& j: B, b0 ^Oak Springs Canyon是新的,但它也是我们以前见过的东西,基本概念是将FPGA与Xeon D CPU相结合,在单个NIC上提供x86计算和FPGA灵活性。新的英特尔将这一概念提升到了一个新的水平,它用Agilex部件取代了Stratix 10 FPGA,但Xeon D和FPGA仍各有16GB内存。
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2#
发表于 2021-11-17 09:58 | 只看该作者
云计算提供商CSP可以通过将基础设施任务从CPU卸载到DPU,从而最大限度地提高数据中心的收入,从而为产生收入的任务释放服务器CPU周期- f; l1 L% a- a* r$ u* E
  • TA的每日心情
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    [LV.1]初来乍到

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    发表于 2021-11-17 10:10 | 只看该作者
    在传统的企业数据中心体系结构中,每台服务器都有自己的一组连接的磁盘驱动器和SSD用于存储,由于很难逐个租户预测存储使用情况,因此必须为每台服务器过度调配存储资源,以使用传统数据中心体系结构处理峰值存储负载。- u/ f! M, d: w, a

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    4#
    发表于 2021-11-17 10:27 | 只看该作者
    实际上最开始DPU就是个NPU,NPU用在路由器、防火墙等网络设备
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