DPU，云廠商的節(jié)約成本的王牌

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/周凱揚(yáng)）隨著AI計(jì)算在數(shù)據(jù)中心逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，整個(gè)服務(wù)器系統(tǒng)架構(gòu)中的虛擬化、網(wǎng)絡(luò)交換對(duì)硬件提出了更高的需求，為了降低進(jìn)一步CPU的負(fù)載，DPU也就應(yīng)運(yùn)而生。通過(guò)使用DPU，各種架構(gòu)的CPU不僅降低了功耗，還提升了效率，完美符合當(dāng)下對(duì)綠色計(jì)算的追求。

DPU真的能省錢嗎？

雖然依據(jù)各大DPU廠商的說(shuō)法，大規(guī)模使用DPU可以降低總成本，不過(guò)這一觀點(diǎn)在過(guò)去以FPGA和ASIC主導(dǎo)的SmartNIC設(shè)計(jì)架構(gòu)的時(shí)期很難成立。FPGA更高的成本使得云服務(wù)廠商難以通過(guò)較低的成本來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?。而ASIC方案靈活可編程的能力較低，難以跟上時(shí)刻在迭代和擴(kuò)充的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，后續(xù)升級(jí)成本較高。

而如今普及的SoC方案，則通過(guò)結(jié)合不同的架構(gòu)，降低成本的同時(shí)極大地提高了其靈活性。比如博通的Stingray就是Arm+ASIC的SoC方案，英特爾的IPU則是FPGA+x86或FPGA+Arm的SoC方案，Marvell的OCTEON 10也是Arm+ASIC的SoC方案等等。

這也就是為何不少云服務(wù)廠商紛紛投入使用DPU的原因，通過(guò)卸載CPU的負(fù)載，降低了整個(gè)系統(tǒng)的功耗，從而大幅降低了能源成本。以使用英偉達(dá)DPU的愛(ài)立信為例，據(jù)其公布的數(shù)據(jù)，他們?cè)谑褂肈PU后將服務(wù)器CPU的功耗降低至145W，相比過(guò)去節(jié)約了24%的能耗。

這樣的數(shù)字在單個(gè)CPU，以及短運(yùn)行周期內(nèi)看起來(lái)似乎不算什么，但對(duì)于大型數(shù)據(jù)中心而言，這樣的數(shù)字就意味著單個(gè)DPU應(yīng)用就可以在三年間省下近200萬(wàn)美元的成本。同樣可以從中受益的還有OVS這一虛擬交換機(jī)應(yīng)用，根據(jù)英偉達(dá)公布的數(shù)據(jù)，在使用BlueField-2來(lái)承接原本由CPU負(fù)責(zé)的交換任務(wù)后，單臺(tái)服務(wù)器的功耗可降低29%，達(dá)到305W。對(duì)于10000臺(tái)服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)，也就是3年內(nèi)近500萬(wàn)美元的成本節(jié)約。

CSP紛紛選擇了自研DPU

至于從云廠商的角度，那DPU是否省錢這一問(wèn)題的答案就更明顯了。不少云服務(wù)廠商開始意識(shí)到，與其選擇第三方DPU，倒不如走上自研這條路。頭部CSP發(fā)現(xiàn)自研DPU不僅可以減少系統(tǒng)成本，還能解決數(shù)據(jù)中心在管理和虛擬化上的局限性，從而保證其產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)。

比如字節(jié)跳動(dòng)早在2020年就開啟了自研DPU氦卡的研發(fā)，從2021年至今已經(jīng)發(fā)布了氦卡的1.0、1.5和2.0版本。目前最新的氦卡2.0一斤支持到網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和虛擬化全量加速。這對(duì)于字節(jié)旗下的火山引擎來(lái)說(shuō)，不僅實(shí)現(xiàn)了IaaS、PaaS和存儲(chǔ)資源統(tǒng)一的完全并池，也降低了成本，據(jù)字節(jié)跳動(dòng)公布的數(shù)據(jù)氦卡使其TCO下降高達(dá)10%。

百度也在去年底發(fā)布了其自研DPU太行的2.0版本，新的DPU 2.0支持Intel、AMD和ARM平臺(tái)，也同時(shí)支持計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和虛擬化等功能。百度也基于太行2.0 DPU這一計(jì)算底座，打造了vQPE、BTHv、BOE、BDMA、RDMA和BHQoS六大自研引擎，做到多協(xié)議、多場(chǎng)景、跨平臺(tái)和低時(shí)延。

這與此前百度公布的太行DPU發(fā)展路徑一致，從路線圖上來(lái)看，未來(lái)的太行DPU 3.0將定位為云原生的IO引擎，實(shí)現(xiàn)BVC共平臺(tái)、硬件資源的全面解耦以及軟件定義實(shí)例等，做到端到端的極致性能。

寫在最后

其實(shí)隨著CSP紛紛自研DPU，這對(duì)于不少第三方DPU廠商都提出了一定的挑戰(zhàn)。首先大型CSP廠商都有這樣的能力去組建一個(gè)團(tuán)隊(duì)，來(lái)為其量身打造自研DPU，甚至是直接通過(guò)收購(gòu)來(lái)完成這一目的，比如微軟年初收購(gòu)的Fungible?？梢哉f(shuō)，未來(lái)DPU廠商的競(jìng)爭(zhēng)壓力將進(jìn)一步放大，不僅要和同行對(duì)手卷，還要和自己的客戶卷。但好在對(duì)于使用云服務(wù)的用戶來(lái)說(shuō)，DPU的出現(xiàn)一定會(huì)進(jìn)一步降低使用成本。