中科馭數(shù)HADOS 3.0：以四大架構(gòu)革新，全面擁抱敏捷開發(fā)理念，引領(lǐng)DPU應(yīng)用生態(tài)

一家成功的大算力芯片公司，其核心壁壘必須是軟硬兼?zhèn)涞?，既要有芯片架?gòu)的強(qiáng)大技術(shù)壁壘，更要有持久投入的、生態(tài)兼容完備的軟件護(hù)城河。HADOS，就是中科馭數(shù)的軟件護(hù)城河。

——中科馭數(shù)高級(jí)副總裁 張宇

近日，在DPU基礎(chǔ)軟件開發(fā)上，中科馭數(shù)迎來了一項(xiàng)重要的突破成果——HADOS 正式來到3.0版本。

HADOS 3.0是國內(nèi)DPU軟件研發(fā)平臺(tái)的一個(gè)里程碑版本，集結(jié)了中科馭數(shù)6年全部軟件研發(fā)投入與DPU在各行業(yè)廣泛落地經(jīng)驗(yàn)的整合和沉淀，體現(xiàn)了中科馭數(shù)全面擁抱敏捷開發(fā)的理念和方法，以及對(duì)高效、靈活、安全、易用的極致追求。

目前，HADOS 3.0核心代碼量已經(jīng)超過126萬行，包含網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、安全等多層次API數(shù)量高達(dá)2765個(gè)，并且提供大量的開箱即用的組件和服務(wù)。相較于英特爾的IPDK和英偉達(dá)的DOCA，起步更早的HADOS在不少方面都有獨(dú)特的沉淀和優(yōu)勢(shì)，包括云原生網(wǎng)絡(luò)、微服務(wù)治理、全卸載能力、DPU全仿真技術(shù)、生態(tài)兼容性、運(yùn)營管控、國內(nèi)安全加解密，以及最重要的人工智能場(chǎng)景下國產(chǎn)AI芯片和GPU芯片網(wǎng)絡(luò)方案等等方面?？梢赃@么說，HADOS 3.0已經(jīng)站在了業(yè)界最前沿，成為與國際巨頭英偉達(dá)和英特爾并駕齊驅(qū)的本土解決方案。

HADOS 3.0 沿用馭數(shù)經(jīng)典軟件棧架構(gòu)

為用戶提供全方位、多層次的開發(fā)體驗(yàn)

從架構(gòu)來看，HADOS3.0延續(xù)了此前兩個(gè)大版本的三個(gè)邏輯功能分區(qū)架構(gòu)，分別是超高性能的設(shè)備驅(qū)動(dòng)層（DDL），兼容性完備的應(yīng)用驅(qū)動(dòng)層（ADL），以及功能強(qiáng)大且好用的應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)層（ADP）。這也是中科馭數(shù)的經(jīng)典軟件棧架構(gòu)模型設(shè)計(jì)，旨在為用戶提供全方位、多層次的開發(fā)體驗(yàn)。

設(shè)備驅(qū)動(dòng)層（DDL），作為性能與靈活性兼?zhèn)涞摹安欢x”，集成了DPU開發(fā)所需的全套驅(qū)動(dòng)模塊與豐富的API接口，涵蓋超低延遲LDMA、RDMA、虛擬化、存儲(chǔ)加密等功能模塊，并且支持NP的網(wǎng)絡(luò)可編程，特別適用于追求極致性能與定制化的用戶。

應(yīng)用驅(qū)動(dòng)層（ADL），聚焦于“三U一體”高性能算力中心，通過優(yōu)化的DPDK、SPDK、OVS、OVN，以及云原生和服務(wù)網(wǎng)格等技術(shù)組件，為網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)提供全面加速服務(wù)，助力用戶輕松構(gòu)建高性能算力底座，開箱即用，即刻享受DPU帶來的性能飛躍。

而應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)層（ADP），是HADOS的“敏捷”核心，配備了編譯、仿真、調(diào)試、部署的全棧工具包，其中HADEP——業(yè)界首款DPU Emulator，更是歷經(jīng)三年精心打磨，實(shí)現(xiàn)了中科馭數(shù)DPU的全功能仿真，支持云化部署，讓客戶能夠在云端一鍵部署DPU設(shè)備集群，大幅縮短開發(fā)周期，加速項(xiàng)目落地。此外，HADEP還支持與真實(shí)DPU的混合部署，進(jìn)一步提升研發(fā)效率。

在內(nèi)部，中科馭數(shù)本身就是HADEP的“重度用戶”，基于云化部署的HADEP，搭建了自動(dòng)化研發(fā)測(cè)試平臺(tái)，大大節(jié)省了硬件資源協(xié)調(diào)和占用開銷，提升了開發(fā)效率。這一舉措不僅是HADOS敏捷異構(gòu)開發(fā)理念的生動(dòng)實(shí)踐，也體現(xiàn)了馭數(shù)對(duì)研發(fā)效率與質(zhì)量的不懈追求。

面對(duì)DPU開發(fā)平臺(tái)的復(fù)雜性，中科馭數(shù)構(gòu)建了ADIP——一套多流水線自動(dòng)化DevOps與自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)，支持敏捷開發(fā)、持續(xù)集成、部署、安裝、測(cè)試、迭代，確保HADOS的構(gòu)建與自動(dòng)化測(cè)試，成為推動(dòng)HADOS成功的“幕后英雄”。

HADOS 3.0四大架構(gòu)革新

全面擁抱敏捷開發(fā)，引領(lǐng)DPU應(yīng)用生態(tài)

架構(gòu)革新之一：為云原生而“原生”

云原生技術(shù)，既承載了當(dāng)前通用數(shù)據(jù)中心中主流方式，更是在當(dāng)下以AIGC和大模型為代表的人工智能浪潮中，承擔(dān)核心算力操作系統(tǒng)角色，海量數(shù)據(jù)訓(xùn)練以及大模型訓(xùn)練、大模型推理都離不開云原生技術(shù)。

HADOS 3.0全面深度支持和擁抱原生網(wǎng)絡(luò)集群，提供云原生網(wǎng)絡(luò)加速、服務(wù)網(wǎng)格全卸載、裸金屬共池管理和網(wǎng)絡(luò)安全增強(qiáng)，為用戶打造了一個(gè)高效率、低成本、安全可靠的開發(fā)與運(yùn)行平臺(tái)，提供了全面、高效的云原生解決方案。

架構(gòu)革新之二：簡(jiǎn)約而不簡(jiǎn)單

深知客戶在運(yùn)維過程中面臨的挑戰(zhàn)與需求，HADOS 3.0通過一系列智能化的管理工具與服務(wù)，提供強(qiáng)大的智能化運(yùn)維支撐。HADOS 3.0引入了完善的運(yùn)維管控遙測(cè)接口，與服務(wù)組件無縫集成，確保了對(duì)DPU集群的全面監(jiān)控與高效管理。更值得一提的是，HADOS靈活地提供了普羅米修斯等系統(tǒng)服務(wù)，滿足客戶多樣化的運(yùn)維需求。在此基礎(chǔ)上，HADOS傾力打造的DPU UMS統(tǒng)一管理系統(tǒng)，不僅能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)DPU設(shè)備的狀態(tài)，還能進(jìn)行精細(xì)化的配置管理，確保集群的穩(wěn)定運(yùn)行與資源的高效利用。

通過這一平臺(tái)，用戶可以輕松實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、故障預(yù)警、性能優(yōu)化等功能，極大降低了運(yùn)維的復(fù)雜度與成本，釋放了更多精力專注于核心業(yè)務(wù)的創(chuàng)新與發(fā)展。

架構(gòu)革新之三：層次化服務(wù)API，支持不同層次的二次開發(fā)

針對(duì)客戶對(duì)于DPU開發(fā)使用門檻高的痛點(diǎn)，HADOS 3.0提供從基礎(chǔ)到高級(jí)各個(gè)層次的服務(wù)API，更以直觀清晰的文檔，如全量、豐富的說明文檔、用戶手冊(cè)、最佳編程實(shí)踐與調(diào)優(yōu)實(shí)踐指導(dǎo)，助力開發(fā)者快速打開DPU應(yīng)用的大門，大幅縮短項(xiàng)目啟動(dòng)周期，有效控制開發(fā)成本。

架構(gòu)革新之四：一云多芯

“一云多芯”是當(dāng)前業(yè)界整個(gè)高性能數(shù)據(jù)中心繞不過去的主流趨勢(shì)。為了順應(yīng)這一多元化需求，HADOS 3.0支持“一云多芯”策略，讓DPU能夠與不同CPU、操作系統(tǒng)、GPU及IAAS層軟件系統(tǒng)無縫對(duì)接，做到全適配、全兼容承諾，讓客戶輕松構(gòu)建“三U一體”高性能算力底座，一鍵部署，即刻體驗(yàn)敏捷異構(gòu)的效益。HADOS 3.0目前已成為業(yè)內(nèi)唯一一款生態(tài)全兼容的DPU應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)，兼容了8款主流國產(chǎn)CPU平臺(tái)和10大國產(chǎn)操作系統(tǒng)。

六年磨一劍，HADOS已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)適配最完全、競(jìng)爭(zhēng)力最強(qiáng)、國內(nèi)實(shí)際落地部署最多的DPU軟件開發(fā)平臺(tái)，累計(jì)部署量已經(jīng)超過了萬卡級(jí)別。

HADOS 3.0每一行代碼，每一個(gè)功能模塊，都是基于中科馭數(shù)對(duì)用戶需求的深刻理解，為用戶提供了從底層硬件到上層應(yīng)用的全方位加速，有效解決DPU開發(fā)與部署過程中的復(fù)雜性與挑戰(zhàn)，是對(duì)高性能計(jì)算與DPU規(guī)?；瘧?yīng)用落地挑戰(zhàn)的有力回應(yīng)。中科馭數(shù)將一如既往地站在DPU軟硬件技術(shù)探索前沿，與廣大用戶一道，共筑高性能計(jì)算的堅(jiān)實(shí)基石。所有的這些努力，也都代表著一個(gè)信念——把敏捷易用送給客戶，把復(fù)雜挑戰(zhàn)留給馭數(shù)。

審核編輯 黃宇