關(guān)于SmartNIC和DPU之間的疑惑

如今，DPU（數(shù)據(jù)處理單元）正變得越來越普及，大家關(guān)于SmartNIC和DPU之間的疑惑也越來越多，本文將帶你揭曉答案。

隨著云網(wǎng)絡(luò)、人工智能、大數(shù)據(jù)、5G邊緣計(jì)算的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)流量呈指數(shù)級(jí)增長。CPU計(jì)算能力的增長趕不上網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的提升，網(wǎng)絡(luò)側(cè)對(duì)專業(yè)計(jì)算的需求急劇增加，DPU應(yīng)運(yùn)而生。

DPU旨在卸載虛擬網(wǎng)絡(luò)、安全、存儲(chǔ)等各種功能，滿足數(shù)據(jù)平面轉(zhuǎn)發(fā)的加速需求，減輕CPU算力的負(fù)擔(dān)。我們從以下幾個(gè)問題中一窺究竟。

問題1：為什么需要DPU ？

1）加速部分占比有限。

2）數(shù)據(jù)在 CPU 和加速器之間來回移動(dòng)，導(dǎo)致額外的加速速率消耗。

3）CPU+xPU架構(gòu)——以CPU為中心，整個(gè)IO路徑太長，IO成為性能瓶頸。

所以 DPU來了！DPU是一種新型的可編程處理器，它為高帶寬、低延遲和數(shù)據(jù)密集型計(jì)算場(chǎng)景提供計(jì)算引擎，可以說是和CPU、GPU并稱計(jì)算的三大支柱之一。

在CPU不擅長的情況下，專門處理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包、存儲(chǔ)請(qǐng)求或分析請(qǐng)求，同時(shí)考慮傳輸和計(jì)算的需要，負(fù)責(zé)流量調(diào)度、I/O加速等。

DPU 本質(zhì)上是一個(gè)計(jì)算引擎，可以設(shè)計(jì)成SmartNIC 或獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

隨著DPU的誕生，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)向主機(jī)內(nèi)部延伸，DPU實(shí)現(xiàn)了流量調(diào)度、I/O路由、加速，從而成為真正的Fabric端點(diǎn)。

問題2：DPU的特征是什么？

DPU 需要以下關(guān)鍵特性：

問題3：DPU和SmartNIC是什么關(guān)系？

就像我們上面提到的：DPU可以設(shè)計(jì)成一個(gè)SmartNIC，一個(gè)基于DPU的SmartNiC

首先我們要知道什么是網(wǎng)卡。

NIC 代表網(wǎng)絡(luò)接口卡，是插入服務(wù)器或存儲(chǔ)盒中以連接以太網(wǎng)的PCIe卡。

基于DPU的SmartNIC不僅僅是簡(jiǎn)單的連接，它還能夠處理復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)流量處理，而這原本應(yīng)該由CPU來執(zhí)行。

SmartNIC可以基于 ASIC、FPGA 或SoC。

基于DPU的SmartNIC

基于DPU的SmartNIC可以減輕CPU的處理任務(wù)?；贒PU的SmartNIC使用自己的板載處理器，可以支持VTEP、OVS卸載、TCP卸載、GRE/GTP隧道封裝和解封裝、可靠UDP等網(wǎng)絡(luò)功能加速；IPSec、SSL、XDP/eBPF、vFW/vLB/vNAT、DPI、DDoS防御等安全功能加速；NVMe-oF（TCP）、數(shù)據(jù)壓縮/解壓縮等存儲(chǔ)功能加速。

除此之外，基于 DPU 的 SmartNIC 還可以部署在網(wǎng)絡(luò)、安全、存儲(chǔ)等多個(gè)領(lǐng)域。它們非常適合電信、網(wǎng)絡(luò)安全、軟件定義存儲(chǔ)、機(jī)器學(xué)習(xí)和超融合基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)器。

以下內(nèi)容來自“Hot Chips 33全球芯片峰會(huì)：DPU技術(shù)與架構(gòu)”。

Intel’s Hyperscale-Ready SmartNIC for Infrastructure Processing

審核編輯 ：李倩