最近幾年，經(jīng)常關(guān)注科技圈的朋友們總會發(fā)現(xiàn)，每次遇到廠商有重大發(fā)布，就總能看到“顛覆”、“極致”、“革命性”等概念出現(xiàn)在發(fā)布會上。
前幾天，iPhone12的發(fā)布現(xiàn)場，蒂姆庫克就用上了“新紀(jì)元”的字眼，準(zhǔn)確地說應(yīng)該是iPhone正式地步入了5G時代新紀(jì)元。但國內(nèi)消費者對5G已經(jīng)是見怪不怪了。蘋果自嗨的劃時代產(chǎn)品因為沒有達(dá)到市場的預(yù)期，當(dāng)日股價就跌去3800億個小目標(biāo)，后面就要靠銷量來證明蘋果自己有沒有跨入“新紀(jì)元”了。
相比較于關(guān)注度高的消費電子領(lǐng)域，本文要把重點放在大多數(shù)人不太熟悉的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)，及其更上游的數(shù)據(jù)中心計算芯片上面。因為我們看到隨著云計算的大規(guī)模普及和AI計算的指數(shù)級增長，數(shù)據(jù)中心被提到前所未有的重要位置。
最近在參加一個有關(guān)數(shù)字通信產(chǎn)業(yè)的論壇上，聽到一位中國信通院的專家的觀點是：數(shù)據(jù)中心，將成為和5G技術(shù)并肩，下一個數(shù)字技術(shù)的制高點。類似的觀點，我們也在英偉達(dá)線上2020年GPU技術(shù)大會，站群服務(wù)器，從黃仁勛那里聽到：數(shù)據(jù)中心已成為全新的計算單元。
黃仁勛之所以有這樣的底氣，就在于這次發(fā)布會上推出了一款全新處理器DPU，以及圍繞該處理器的軟件生態(tài)架構(gòu)DOCA。據(jù)英偉達(dá)的介紹，DPU可以和CPU、GPU相結(jié)合，構(gòu)成完全可編程的單一AI計算單元，實現(xiàn)前所未有的安全性和算力支持。
那么，DPU能否真正承擔(dān)起與CPU、GPU一樣的計算重要性，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的一次巨大革新?其創(chuàng)新點到底在哪里?這些仍然是我們要去回顧和考察的問題。
英偉達(dá)DPU的過“芯”之處
從英偉達(dá)在GTC的介紹上來說，DPU(Data Processing Unit)處理器，其實是一種SoC芯片，其中集成了ARM處理器核、VLIW矢量計算引擎和智能網(wǎng)卡的功能，主要應(yīng)用在分布式存儲、網(wǎng)絡(luò)計算和網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域。
DPU的主要作用就在于替代了數(shù)據(jù)中心原本用來處理分布式存儲和網(wǎng)絡(luò)通信的CPU處理器資源。在DPU之前，智能網(wǎng)卡(SmartNIC)正在網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議方面逐漸取代CPU。而現(xiàn)在DPU的出現(xiàn)，相當(dāng)于是智能網(wǎng)卡的升級替代版本，一方面增強(qiáng)了智能網(wǎng)卡對網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的處理能力，一方面又整合和加強(qiáng)了分布式存儲的處理能力，從而在這兩個領(lǐng)域更好地替代CPU，從而釋放CPU的算力給到其他更多應(yīng)用。
英偉達(dá)在DPU上的技術(shù)突破，來自于去年收購以色列芯片制造公司Mellanox之后，在這家公司的硬件基礎(chǔ)上開發(fā)出BlueFeild系列的兩款DPU——英偉達(dá)BlueField-2 DPU與BlueField-2X DPU。
據(jù)介紹，BlueField-2 DPU具有英偉達(dá)Mellanox Connext-6 SmartNIC的所有特點，與8個64位的A72ARM處理器內(nèi)核一起，實現(xiàn)可完全編程，并能提供每秒200千兆比特的數(shù)據(jù)傳輸速率，從而加速關(guān)鍵數(shù)據(jù)中心的安全、網(wǎng)絡(luò)和存儲任務(wù)。
最核心的一點是單個BlueField-2 DPU可以提供相當(dāng)于消耗125個CPU內(nèi)核所提供的數(shù)據(jù)中心服務(wù)，從而有效釋放CPU內(nèi)核的算力資源。
而BlueField-2X DPU則擁有包括BlueField-2 DPU的所有關(guān)鍵特性，其特性能夠通過英偉達(dá)安培GPU的AI功能得以增強(qiáng)。而在英偉達(dá)的路線圖里，未來的Bluefield-4 將會引入CUDA 和 NVIDIA AI，極大加快網(wǎng)絡(luò)中計算機(jī)視覺應(yīng)用處理的速度。
另外一個值得注意的是英偉達(dá)提出配合DPU處理器的軟件開發(fā)工具包——DOCA(Data-Center-Infrastructure-On-A-Chip Architecture)。英偉達(dá)的專家將DOCA類比為數(shù)據(jù)中心服務(wù)器領(lǐng)域的CUDA，其意圖在于幫助開發(fā)人員在DPU加速的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施上構(gòu)建相應(yīng)的應(yīng)用程序，從而豐富DPU的應(yīng)用開發(fā)生態(tài)。
從以上介紹我們看出英偉達(dá)的兩個野心，一個是DPU試圖再一次復(fù)制“GPU替代顯示加速卡成為通用顯示芯片的路徑”，在一個是DOCA試圖再一次復(fù)制“CUDA在GPU通用化過程中所起到的開創(chuàng)生態(tài)之功”。
如果和不久前英偉達(dá)收購ARM的消息結(jié)合起來，我們看到英偉達(dá)的一個重要考量，就是以ARM架構(gòu)的CPU為核心，從服務(wù)器的應(yīng)用加速擴(kuò)展到服務(wù)器的全部應(yīng)用場景，國內(nèi)服務(wù)器，從而實現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器領(lǐng)域的更大突破，目標(biāo)自然是劍指英特爾CPU為代表的X86服務(wù)器生態(tài)。
而在考察DPU挑戰(zhàn)CPU霸主地位的可能性之前，我們可以簡單來了解下英偉達(dá)在數(shù)據(jù)中心的布局。
英偉達(dá)的數(shù)據(jù)中心“野心”
