數據處理單元（Data Processor Unit；DPU）的主力廠商英偉(wei) 達（NVIDIA）、英特爾(Intel)、AMD、博通（Broadcom）與(yu) Marvell等，大多都是通過並購的方式快速進入市場，現下支持P4語言的網絡通信芯片被視為(wei) 重要的技術選項，此外，亞(ya) 馬遜(Amazon)、微軟（Microsoft）與(yu) 阿裏巴巴等雲(yun) 端服務廠商亦自行研發DPU。

DPU風起

DPU 最直接的作用是作為(wei) CPU 的卸載引擎，接管網絡虛擬化、硬件資源池化等基礎設施層服務，釋放CPU 的算力到上層應用。理論上是繼CPU、GPU之後，設置在數據中心內(nei) 部的第三顆主力芯片。DPU的概念最早是由美國初創公司Fungible提出的。在Fungible的定義(yi) 中，DPU是一種運行Linux操作係統的SoC，其主要目標是通過承擔原本由CPU承擔的網絡、存儲(chu) 和安全的加速處理任務，滿足網絡側(ce) 的專(zhuan) 用計算需求，以此優(you) 化和提升數據中心效能。事實上，由於(yu) 製程接近邊際效益、摩爾定律逐漸失效的緣故，如今CPU芯片的性能增長正在逐年放緩，CPU的性能從(cong) 5-10年前每年30%的增幅，到三年前大概隻有每年不到3%的性能增幅。

由於(yu) 雲(yun) 端應用的豐(feng) 富、數據中心規模的擴大、數字化進展的驅動，近些年來網絡帶寬正在飛速上漲，這也導致了目標算力、網絡帶寬與(yu) 計算性能的失調，進一步加劇了服務器節點上CPU的計算負擔，CPU的算力幾乎已經無法應對大量雲(yun) 計算帶來的負擔。在這種背景下，DPU自然應運而生。

DPU的競爭(zheng)

現已進行DPU研發的廠商多透過並購快速進入市場，比如德國的Barefoot與(yu) 美國的Pensando皆擁有相關(guan) 的軟硬件技術，先後分別被英特爾與(yu) AMD並購。DPU領導者英偉(wei) 達於(yu) 2020年並購Mellanox後，即推出BlueField係列DPU，並加速完善其軟硬件生態係統，未來以強化運算效能為(wei) 重要方向。大型雲(yun) 端資料中心為(wei) DPU使用場景最廣泛的領域，以大型雲(yun) 端資料中心廠商而言，美國與(yu) 中國正在積極自行研發DPU。 

目前幾種主流的DPU 架構各不相同，大致可以分為(wei) ASIC Based、FPGA Based 以及SOC Based 三種類型。FPGA 架構的優(you) 點在於(yu) 靈活性，其具備豐(feng) 富的邏輯單元實現對數據快速的並行處理，但編程難度較大且價(jia) 格高昂，難以提升滲透率。基於(yu) ASIC 架構自研芯片，產(chan) 品具有獨特性，將有效滿足用戶差異化需求。ASIC 盡管在靈活性上相對受限，但量產(chan) 成本低廉且性能更為(wei) 優(you) 越，可以提供最高的性價(jia) 比。目前使用ASIC Based的有英特爾，使用FPGA Based的包含AMD和英特爾，基於(yu) SOC的有AMD、英偉(wei) 達和Marvell幾家。

DPU的發展趨勢

多功能集成、更便利的數據中心架構整合是DPU的獨特優(you) 勢。在未來的一定時期內(nei) ，DPU還將繼續發揮其優(you) 勢，具有三方麵發展趨勢。

第一，結構通用化，功能多樣化。DPU芯片的體(ti) 係結構將向通用、專(zhuan) 用兩(liang) 方麵並舉(ju) 發展。一方麵，結構更加通用，DPU通過定義(yi) 軟件生態和係統的可用性，可使其承載更複雜的業(ye) 務生態。另一方麵，DPU有望成為(wei) 智能網卡的下一代核心引擎，將擁有執行協議處理、數據安全、算法加速等多樣化的專(zhuan) 用任務。

第二，應用廣泛化，場景豐(feng) 富化。未來，DPU將承載更加豐(feng) 富的應用場景，例如作為(wei) 主機CPU的卸載引擎，釋放其算力至應用；成為(wei) 新的數據網關(guan) ，將安全隱私提升到一個(ge) 新的高度；成為(wei) 存儲(chu) 的入口，將分布式的存儲(chu) 和遠程訪問本地化；成為(wei) 算法加速的沙盒，成為(wei) 靈活的加速器載體(ti) 。因此相比傳(chuan) 統的智能網卡有著更加豐(feng) 富的應用方向，雲(yun) 計算、網絡安全、高性能計算及AI、通信及邊緣計算、數據存儲(chu) 及流媒體(ti) 等。

第三，編程易用化，生態成熟化。DPU將在未來的開發中擁有通用且易用可編程平台，更方便地通過中間件和接口實現快速開發，更加強調通用、無縫銜接、可遷移、可直接調用，其生態也將愈加成熟。

關(guan) 於(yu) 必威官方网站手机網

必威官方网站手机網是一個(ge) 電子方案開發供應鏈平台，提供從(cong) 找方案到研發采購的全鏈條服務。找方案，上必威官方网站手机網!在方案超市找到合適的方案就可以直接買(mai) ，沒有找到就到快包定製開發。必威官方网站手机網積累了一大批方案商和企業(ye) 開發資源，能提供標準的模塊和核心板以及定製開發服務，按要求交付PCBA、整機產(chan) 品、軟件或IoT係統。更多信息，敬請訪問https://www.interviewcrusher.com