关于SmartNIC和DPU之间的疑惑

如今,dpu(数据处理单元)正变得越来越普及,大家关于smartnic和dpu之间的疑惑也越来越多,本文将带你揭晓答案。
随着云网络、人工智能、大数据、5g边缘计算的快速发展,数据流量呈指数级增长。cpu计算能力的增长赶不上网络传输速率的提升,网络侧对专业计算的需求急剧增加,dpu应运而生。
dpu旨在卸载虚拟网络、安全、存储等各种功能,满足数据平面转发的加速需求,减轻cpu算力的负担。我们从以下几个问题中一窥究竟。
问题1:为什么需要dpu ?
1)加速部分占比有限。
2)数据在 cpu 和加速器之间来回移动,导致额外的加速速率消耗。
3)cpu+xpu架构——以cpu为中心,整个io路径太长,io成为性能瓶颈。
所以 dpu来了!dpu是一种新型的可编程处理器,它为高带宽、低延迟和数据密集型计算场景提供计算引擎,可以说是和cpu、gpu并称计算的三大支柱之一。
在cpu不擅长的情况下,专门处理网络数据包、存储请求或分析请求,同时考虑传输和计算的需要,负责流量调度、i/o加速等。
dpu 本质上是一个计算引擎,可以设计成smartnic 或独立的网络设备。
随着dpu的诞生,数据中心网络向主机内部延伸,dpu实现了流量调度、i/o路由、加速,从而成为真正的fabric端点。
问题2:dpu的特征是什么?
dpu 需要以下关键特性:
问题3:dpu和smartnic是什么关系?
就像我们上面提到的:dpu可以设计成一个smartnic,一个基于dpu的smartnic
首先我们要知道什么是网卡。
nic 代表网络接口卡,是插入服务器或存储盒中以连接以太网的pcie卡。
基于dpu的smartnic不仅仅是简单的连接,它还能够处理复杂的网络流量处理,而这原本应该由cpu来执行。
smartnic可以基于 asic、fpga 或soc。
基于dpu的smartnic
基于dpu的smartnic可以减轻cpu的处理任务。基于dpu的smartnic使用自己的板载处理器,可以支持vtep、ovs卸载、tcp卸载、gre/gtp隧道封装和解封装、可靠udp等网络功能加速;ipsec、ssl、xdp/ebpf、vfw/vlb/vnat、dpi、ddos防御等安全功能加速;nvme-of(tcp)、数据压缩/解压缩等存储功能加速。
除此之外,基于 dpu 的 smartnic 还可以部署在网络、安全、存储等多个领域。它们非常适合电信、网络安全、软件定义存储、机器学习和超融合基础设施服务器。
以下内容来自“hot chips 33全球芯片峰会:dpu技术与架构”。
intel’s hyperscale-ready smartnic for infrastructure processing


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