DPU大熱背后，NVIDIA的思考和布局

科技云報道原創(chuàng)。

DPU火了，火的猝不及防又理所當然，甚至可以說DPU是當前芯片行業(yè)最熱的方向，沒有之一。

DPU為什么火了？DPU大熱背后，是概念炒作還是需求驅(qū)動？要回答這個問題，還是得從DPU的價值說起。

DPU，即Data Processing Unit的縮寫，直譯為數(shù)據(jù)處理單元。簡單總結(jié)DPU的三大價值，即卸載、加速、隔離。

卸載，原本需要消耗大量CPU資源卻不一定能完成好的服務，比如網(wǎng)絡的虛擬交換、虛擬路由，存儲的RDMA、NVMe，安全的防火墻、加解密等。

加速，原本需要通過軟件并在CPU里運行的一些應用和服務，也就是近些年常聽到的“硬件加速”。

隔離，即與CPU運行的任務進行隔離，保證CPU任務的性能和安全性。

其實從DPU的價值定位不難看出，DPU的核心價值主要是在彌補CPU的不足。

事實上，DPU已經(jīng)不是第一個為彌補CPU能力不足而發(fā)揚光大的產(chǎn)品，多年前GPU的大熱也是為了彌補CPU在圖形處理能力方面的短板。

換句話說，從CPU、GPU再到今天的DPU，技術(shù)變革背后體現(xiàn)的其實是時代的變化、用戶需求的變化。

伴隨數(shù)字經(jīng)濟時代的到來，大量數(shù)據(jù)無法有效及時處理，而這意味著數(shù)據(jù)蘊藏的價值無法變現(xiàn)。

與此同時，摩爾定律失效，CPU能力增長見頂，而基礎架構(gòu)由硬轉(zhuǎn)軟，虛擬化、云計算大規(guī)模普及又消耗了大量的CPU資源。

兩股力量共同催生、推動新的技術(shù)來填補空缺。在這樣的大背景下，DPU應需而來，并迅速獲得市場認可。

因此，無論GPU還是DPU的出現(xiàn)都是一種必然，是用戶需求倒逼技術(shù)革新的結(jié)果。

未來還可能會出現(xiàn)XPU，但目的只有一個，即更好的支撐數(shù)字經(jīng)濟時代的發(fā)展。

百家爭鳴，誰能笑到最后？

數(shù)字經(jīng)濟，毫無疑問的大市場。

巨大的市場需求推動越來越多的玩家進入DPU市場。其中，既有傳統(tǒng)芯片巨頭如NVIDIA、AMD，也有阿里、華為等云玩家，還有大量新興創(chuàng)業(yè)玩家。據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)致力DPU領域的創(chuàng)業(yè)公司有幾十家，好不熱鬧。

出發(fā)點不同、技術(shù)實力不同，打造的產(chǎn)品解決方案、致力的目標自然不盡相同。

截至當前，DPU領域的玩家大致分為幾類，有專注在通用解決方案的，有聚焦在不同使用場景的，如網(wǎng)絡、存儲、安全等，也有只服務自己生態(tài)的。

目前，DPU還處于發(fā)展初期，即風口期，我們還無從判斷誰能笑到最后。

但透過考量芯片的重要指標，不難去做一些推斷，研發(fā)芯片最重要的兩個維度：一是產(chǎn)品本身，能否滿足時代的需求；二是生態(tài)，即軟件、開發(fā)環(huán)境和合作伙伴，眾所周知，沒有生態(tài)支撐，芯片只是一粒粒沙子。

兩個維度涉及到兩方面的實力，一是企業(yè)研發(fā)實力如何，二是聚合生態(tài)的能力如何？

顯而易見，只有能順應用戶需求，并有堅強實力做后盾的玩家才有可能決勝到最后，NVIDIA無疑是其中之一。

之所以作出這樣的判斷，一是底蘊，NVIDIA是做芯片起家的，GPU領域是絕對的王者，進軍DPU領域，屬于順理成章；二是格局，GPU領域，NVIDIA搞的就不單是產(chǎn)品，而是生態(tài)，有硬件、有軟件、有開發(fā)環(huán)境、有合作伙伴，進軍DPU，輕車熟路。

事實也確實如此，盡管業(yè)界DPU玩家的起步時間差不多，但NVIDIA當前已經(jīng)基本完成了在DPU領域的布局，軟硬一體，生態(tài)優(yōu)先。

下面詳細解讀一下NVIDIA在DPU領域的布局。

軟硬一體，打造的是體系

同GPU一樣，NVIDIA DPU從一開始的定位就不是專用，不是服務于某幾個場景，而是數(shù)字經(jīng)濟的整個星辰大海。

可以用幾個關鍵詞來總結(jié)NVIDIA DPU的特質(zhì)：通用、軟硬一體、開放、生態(tài)優(yōu)先。一樣一樣展開，先看產(chǎn)品。

硬件：NVIDIA BlueField，可以通過對各種高級網(wǎng)絡、存儲和安全業(yè)務進行卸載、加速和隔離，可為云、數(shù)據(jù)中心或邊緣計算等環(huán)境中的各種工作負載提供安全加速。

根據(jù)使用場景的不同，NVIDIA還可提供BlueField-3 DPU、BlueField-2 DPU及NVIDIA融合加速器多種不同的產(chǎn)品。

軟件：NVIDIA NGC目錄中提供了NVIDIA DOCA軟件框架。

特別值得一提的是，DOCA是NVIDIA為DPU量身打造的軟件框架，開發(fā)者可以利用DOCA創(chuàng)建高性能、軟件定義、云原生、DPU加速的服務，以便對面向未來的數(shù)據(jù)中心基礎設施進行編程。

與此同時，NVIDIA還提供Morpheus軟件。作為一個 AI 應用程序框架，Morpheus可為網(wǎng)絡安全開發(fā)者提供高度優(yōu)化的AI 流程和預訓練的AI 功能，使網(wǎng)絡安全開發(fā)者能夠快速檢測和處理安全威脅。

除此之外，經(jīng)過NVIDIA認證系統(tǒng)認證的NVIDIA EGX平臺可提供出色的多節(jié)點擴展能力。

從硬件、軟件，到開發(fā)環(huán)境、集成平臺，顯而易見，NVIDIA不只是專注在研發(fā)本身，更愿意賦能，把DPU的能力帶給更多的企業(yè)、更多的開發(fā)者，讓更多人享受到DPU的紅利。

事實上，為了推動DPU的發(fā)展，NVIDIA當前已經(jīng)落地了非常多有建設性的舉措。

比如，2022年初，NVIDIA就授權(quán)麗臺（上海）信息科技有限公司和上海信弘智能科技有限公司兩家合作伙伴設立DPU& DOCA卓越中心，為DOCA中國開發(fā)者提供在線實踐的免費開發(fā)環(huán)境，實現(xiàn)編譯、運行、測試DOCA應用程序。

另外，在2022年初，NVIDIA還舉辦了首屆DPU中國黑客松競賽，以賽促學、以賽促發(fā)展。

很快在10月，NVIDIA還將舉辦秋季DPU黑客松比賽，本次競賽旨在幫助開發(fā)者通過 NVIDIA DOCA 軟件框架構(gòu)建創(chuàng)新的 RDMA 加速存儲與 AI 應用程序，基于 NVIDIA BlueField DPU與 NVIDIA InfiniBand 網(wǎng)絡實現(xiàn)存儲、AI 卸載、加速和隔離功能，引領新一代人工智能就緒的基礎設施，驅(qū)動未來 AI 工廠，歡迎關注。

除了構(gòu)建軟硬一體的產(chǎn)品生態(tài)，在合作伙伴生態(tài)構(gòu)建方面，NVIDIA同樣下足了力氣，除了提供NVIDIA DOCA軟件框架供開發(fā)者學習使用，還積極與生態(tài)伙伴打造面向最終用戶的解決方案。

下面透過幾個案例來分析NVIDIA DPU真正能帶給用戶的價值。

中國移動，三大運營商之一，基于Nuage Network和NVIDIA共同打造的SDN 解決方案，顯著提高了網(wǎng)絡性能，提升了用戶滿意度。

與單獨在軟件中運行 OVS-DPDK相比， Nuage Networks VSP和 NVIDIA硬件加速vDPA的聯(lián)合解決方案使得網(wǎng)絡吞吐量增加了1.5倍，數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)速度加快了3倍，Apache基準測試每秒支持的請求數(shù)增加了7倍。

UCloud，中國云計算第一股。從2018 年起，UCloud開始積極探索基于 NVIDIA BlueField DPU 的高性能的裸金屬物理云方案。

截止當前，依托NVIDIA BlueField DPU ，UCloud裸金屬物理云方案在網(wǎng)絡和存儲方面都達到了行業(yè)領先水平。

數(shù)據(jù)為證，UCloud裸金屬服務基于 NVIDIA BlueField-2 DPU 可實現(xiàn)99.999999%的數(shù)據(jù)持久性，并將 IO 時延降低至100微秒，可用性提升至99.95%。

同時由于實現(xiàn)了IO 數(shù)據(jù)的零拷貝，UCloud UDisk RSSD云盤性能提升至少 20%，單盤4k IOPS 高達75w，帶寬高達3GB/s。

網(wǎng)易數(shù)帆，網(wǎng)易旗下數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)及服務供應商。

網(wǎng)易數(shù)帆裸金屬服務器解決方案利用NVIDIA BlueField DPU不但實現(xiàn)與現(xiàn)有 VPC的兼容互通和協(xié)同，而且還將網(wǎng)絡相關的工作負載從裸金屬服務器主機CPU卸載，釋放寶貴的硬件資源給關鍵業(yè)務應用，并實現(xiàn)裸金屬服務器網(wǎng)絡部署接入的性能加速。

從硬件、軟件到社區(qū)，再到伙伴，NVIDIA打造的是一個體系，目標是服務整個數(shù)字經(jīng)濟時代。

NVIDIA希望通過賦能的方式，將DPU的能力帶給更多的企業(yè)、更多的開發(fā)者，讓更多人享受到DPU的紅利，而不是將自己局限于產(chǎn)品解決方案供應商這一身份。

能提供價值才是硬道理

DPU市場目前還處于春秋戰(zhàn)國時代，談勝負為時尚早。

可以肯定的是市場足夠大，畢竟數(shù)字經(jīng)濟時代，數(shù)據(jù)為王，要想數(shù)據(jù)發(fā)揮出最大的價值，離不開計算。這也是為什么那么多企業(yè)涌入這條賽道的原因。

與此同時，歷史也在告訴我們，芯片不是一個能快速變現(xiàn)的產(chǎn)業(yè)。

這意味著想賺快錢基本是不可能的，只有把更多精力專注在為用戶提供價值上，才有可能笑到最后。用這一條去衡量DPU市場的玩家，能滿足條件的其實并不多。

為了讓廣大用戶更深入了解DPU，9月19日，2022 GTC大會即將在線上召開，屆時NVIDIA將帶來一系列關于DPU的分享， 還會有觀看派對(Watch Party)特別環(huán)節(jié)，由 NVIDIA 本地專家主持，中文講解并實時答疑，歡迎注冊，屆時觀看。

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來源：科技云報道

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