dpu "chip utama ketiga": tiga tahun ke depan adalah periode jendela untuk implementasi komersial
2024-09-11
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
sebagai chip utama ketiga di pusat data setelah cpu dan gpu, dpu terus mendapatkan popularitas dalam beberapa tahun terakhir.
dpu, yaitu pemroses data, memiliki kemampuan pemrosesan jaringan yang kuat, serta fungsi keamanan, penyimpanan, dan pembongkaran jaringan, yang dapat melepaskan daya komputasi cpu dan menyelesaikan tugas pemrosesan data seperti pemrosesan protokol jaringan, enkripsi dan dekripsi data, dan kompresi data yang tidak dapat dilakukan dengan baik oleh cpu. ia juga mengelola, memperluas, dan menjadwalkan berbagai sumber daya secara terpisah, yaitu menangani tugas-tugas yang "tidak dapat dilakukan oleh cpu dan gpu" untuk mencapai pengurangan dan efisiensi biaya pusat data. peningkatan.
di era ai, jumlah data yang perlu diproses oleh pusat komputasi cerdas telah meningkat pesat. dpu dapat melepaskan kekuatan komputasi efektif dari pusat komputasi cerdas dan memecahkan masalah pengurangan biaya dan peningkatan efisiensi infrastruktur secara bertahap meningkat.
three us in one, solusi yang lebih cocok untuk era komputasi cerdas
"konsep dpu dipopulerkan oleh nvidia empat tahun lalu. setelah mengakuisisi perusahaan israel mellanox, nvidia menjadi penyedia solusi pusat data lengkap pertama di industri yang mencakup cpu, gpu, dan dpu." xinqi dalam wawancara eksklusif dengan china business news , pendiri yuan, lu sheng mengatakan bahwa xinqiyuan adalah salah satu produsen dalam negeri paling awal yang terlibat dalam penelitian dan pengembangan dpu, sejak tahun 2018. saat itu, masih disebut smartnic.
"di masa lalu, kartu jaringan tradisional membawa fungsi transmisi jaringan. belakangan, lahirlah kartu jaringan pintar, yang secara bertahap berkembang menjadi dpu empat tahun lalu." zhang yu, wakil presiden senior zhongke yushu (beijing) technology co., ltd., yang berfokus pada penelitian dan pengembangan serta desain chip komputasi cerdas, kepada first finance.
pada tahun 2020, strategi produk dpu yang dirilis oleh nvidia memposisikannya sebagai "chip utama ketiga" di pusat data setelah cpu dan gpu, yang kemudian mencetuskan konsep dpu.
saat ini, dpu telah menjadi prosesor khusus yang sedang berkembang di pusat data, yang dirancang khusus untuk mempercepat tugas keamanan, jaringan, dan penyimpanan di pusat data, menyediakan daya untuk skenario komputasi intensif data dengan bandwidth tinggi dan latensi rendah. peran inti dpu adalah mengambil alih tugas-tugas jaringan, penyimpanan, keamanan dan manajemen yang awalnya ditangani oleh cpu, sehingga melepaskan sumber daya cpu dan meningkatkan keamanan data dan perlindungan privasi.
"solusi pusat komputasi cerdas nvidia sebenarnya terintegrasi dengan tiga-u. server dgx a100 nvidia tiga tahun lalu dan seri dgx gh200 berikutnya semuanya mencakup cpu, gpu, dan dpu. tentu saja, dpu juga berisi ada kartu jaringan pintar seperti rdma, yang sebenarnya dapat diklasifikasikan sebagai dpu. keduanya pada dasarnya sama. jadi dari perspektif ini, pemimpin industri saat ini, atau arah yang diterima secara umum, adalah menambahkan cpu di pusat komputasi cerdas bahwa solusi pusat data umum lebih banyak cpu plus penyimpanan plus jaringan. dalam beberapa skenario cloud-native, pemrosesan jaringan data dengan latensi rendah dan throughput tinggi juga diperlukan, dan skenario komputasi cerdas memerlukan persyaratan kinerja pemrosesan yang lebih tinggi.
“jika cpu dibandingkan dengan otak, yang digunakan untuk kontrol secara keseluruhan, maka gpu lebih seperti otot, digunakan untuk memberikan daya komputasi paralel yang solid dan berlimpah, sedangkan dpu lebih seperti pembuluh darah dan saraf, yang mentransfer data yang diperlukan. gpu perlu menghitung, diangkut ke server melalui dpu untuk menyelesaikan pertukaran instruksi kontrol dan konversi protokol," kata zhang yu.
“kerja sama beberapa pu sebenarnya merupakan peningkatan arsitektur komputasi secara keseluruhan. dari arsitektur berbasis cpu tujuan umum di masa lalu hingga arsitektur komputasi berbasis akselerator, efektivitas biaya dari solusi komputasi secara keseluruhan ditingkatkan melalui kerja sama cpu, gpu, dpu, npu, dll." zhang yu berkata, "saat ini, dalam hal teknologi, dpu secara bertahap menjadi matang, dan batasannya juga relatif matang. enkripsi dan dekripsi keamanan jaringan, tanpa kepercayaan, dan jaringan pembongkaran pada dasarnya telah menjadi fungsi yang dapat dijalankan oleh dpu secara stabil."
mengurangi investasi belanja modal dan konsumsi energi, dengan kinerja biaya tertentu
sebagai mesin pembongkaran cpu, peran paling langsung dari dpu adalah mengambil alih layanan lapisan infrastruktur seperti virtualisasi jaringan dan pengumpulan sumber daya perangkat keras, dan melepaskan daya komputasi cpu ke aplikasi lapisan atas melepaskan kekuatan komputasi dari pusat komputasi cerdas dan meningkatkan rasio efisiensi energi.
“nvidia sebelumnya mengakui bahwa efisiensi chip daya komputasi server ai generatif generasi sebelumnya hanya 40% dari kapasitas desain. kami mengukurnya hanya lebih dari 30%. artinya, sebagian besar daya komputasi dalam keadaan menganggur. alasannya adalah bahwa dalam cluster dibutuhkan waktu untuk menunggu variabel perantara yang dihasilkan oleh perhitungan untuk menyelesaikan sinkronisasi data. kapasitas saluran jaringan membatasi batas atas basis daya komputasi, dan di sinilah nilai sebenarnya kebohongan dpu. hal ini membuat dpu kembali tampil terdepan.
di era ai di mana jumlah data melonjak, dpu tidak hanya dapat membantu membangun basis daya komputasi baru dengan latensi rendah, bandwidth besar, dan jalur data berkecepatan tinggi, namun juga dapat menjadwalkan, mengelola, dan dengan aman dan efisien. menghubungkan sumber daya cpu dan gpu yang terdistribusi ini, sehingga melepaskan daya komputasi efektif dari pusat komputasi cerdas. oleh karena itu, penerapan dpu dapat mengurangi investasi capex (belanja modal) satu kali pada pusat data. data dari cisco (cisco) menunjukkan bahwa melalui teknologi virtualisasi, perusahaan dapat mengurangi jumlah server hingga 40% sekaligus meningkatkan pemanfaatan sumber daya.
dpu, di sisi lain, meningkatkan efisiensi energi pusat data dengan mempercepat tugas jaringan, keamanan, dan penyimpanan melalui perangkat keras khusus.
lu sheng memperkenalkan bahwa dengan mengambil contoh skenario penerapan sd-wan china mobile di provinsi zhejiang, "solusi perangkat lunak dan perangkat keras terintegrasi yang dibuat oleh kartu jaringan dpu xinqiyuan mewujudkan pembongkaran layanan keamanan jaringan. dibandingkan dengan perangkat lunak sd murni tradisional - solusi jaringan wan, efisiensi mesin tunggal meningkat 6-8 kali lipat, dan keseluruhan proyek juga menghemat 80% investasi penerapan server dan biaya perangkat lunak tahunan, sangat mengurangi investasi capex selain itu, karena berkurangnya penerapan mesin, kapasitas pusat data hal ini mengurangi konsumsi energi dan diperkirakan menghemat lebih dari 3 juta kilowatt-jam listrik per tahun, sekaligus sangat mengurangi biaya operasional pusat data.”
dari segi biaya, china business news mengetahui bahwa biaya penelitian dan pengembangan dan produksi dpu relatif tinggi, terutama jika menggunakan proses yang canggih, sehingga harganya pun lebih tinggi. namun, karena penerapan solusi dpu, hal ini tidak hanya dapat mengurangi jumlahnya peralatan server, tetapi juga memungkinkan pengoperasian selanjutnya. konsumsi energi dihemat selama proses perhitungan, sehingga biaya sistem secara keseluruhan tetap hemat biaya, tetapi juga harus didiskusikan berdasarkan skenario dan aplikasi tertentu.
tiga tahun ke depan adalah periode kritis untuk implementasi komersial
namun peningkatan penetrasi dpu saat ini masih menghadapi hambatan.
orang yang relevan dari zhongke chuangxing, sebuah lembaga modal ventura yang berfokus pada investasi awal di bidang teknologi keras, mengatakan kepada china business news bahwa dpu, sebagai arsitektur virtualisasi untuk kolaborasi perangkat lunak dan perangkat keras, perlu terhubung secara efektif dengan tumpukan perangkat lunak virtualisasi. berjalan di cpu. pada saat yang sama, desain perangkat keras dpu harus mempertimbangkan kompatibilitas dan integrasi dengan sistem yang ada. kedua, arsitektur dan antarmuka dpu belum membentuk standar terpadu, dan terdapat perbedaan produk dari produsen yang berbeda; yang memberikan tantangan bagi pengguna dalam penggunaan, pemeliharaan, dan peningkatan; selain itu, ekosistem perangkat lunak belum matang dan kekurangan alat pengembangan, driver, dan dukungan sistem operasi yang lengkap, "tetapi sudah ada perusahaan yang melakukannya."
lu sheng mengatakan bahwa dpu memerlukan set instruksi yang berdedikasi dan efisien, yang juga merupakan daya saing intinya. dua pertiga pekerjaan yang tersisa adalah membangun ekosistem di sekitar set instruksi kematangan konstruksi ekologi menentukan kecepatan komersialisasi produk.
secara keseluruhan, industri dpu masih didominasi oleh perusahaan asing. tiga raksasa nvidia, broadcom dan intel juga memiliki pangsa yang relatif tinggi. di dalam negeri, perusahaan besar seperti china mobile dan alibaba juga mengembangkan dpu khusus, dan perusahaan rintisan seperti xinqiyuan, zhongke yushu, dayu zhixin, dll. juga telah mencapai hasil atau kemajuan yang sesuai.
“perkembangan teknologi dpu di dalam dan luar negeri berada pada tahap yang sama, namun akumulasi perusahaan asing lebih dalam. menurut saya, industri dpu sebenarnya sudah berangsur-angsur menuju tahap kedewasaan dan implementasi yang cepat. negara asing mungkin melangkah lebih awal dan lebih cepat. daripada yang domestik. "kata zhang yu.
dalam hal komersialisasi dpu, saat ini hanya produsen cloud domestik besar seperti huawei, alibaba, dan zte, serta beberapa kekuatan dpu baru seperti xinqiyuan dan zhongke yushu, yang telah mencapai penggunaan komersial. akademi teknologi informasi dan komunikasi memperkirakan tingkat penetrasi dpu pusat data di negara saya akan mencapai 12,7% pada tahun 2025.
zhang yu percaya bahwa pada tahap dpu saat ini, yang lebih penting adalah integrasi mendalam dengan cloud pada lapisan iaas, terutama bagaimana menyediakan solusi iaas perangkat lunak murni yang komprehensif, nyaman, dan transparan kepada pelanggan, sehingga mereka dapat bermigrasi dengan lancar ke pengguna dpu untuk mendukung solusi cloud yang sangat hemat energi ini.
"migrasi area ini memerlukan upaya bersama dari industri dan akan bertahan dalam jangka waktu yang lama, bahkan hingga bertahun-tahun." zhang yu berkata, "amazon cloud bergerak lebih cepat. mereka memiliki kemampuan penelitian dan pengembangan yang kuat dan telah menyelesaikan iaas pada dpu. namun bagi sebagian besar perusahaan domestik, langkahnya tidak akan terlalu besar, dan mereka dapat digunakan secara transparan dari titik-titik yang paling menyakitkan, seperti penghapusan instalasi ovs, peningkatan jaringan, dll. "
"komersialisasi dpu tidak hanya bergantung pada bidang iaas pada pusat data tradisional, tetapi juga mencakup keamanan jaringan, penyimpanan berkinerja tinggi, komunikasi cluster, dan banyak industri dan bidang lainnya." lu sheng mengatakan bahwa xinqiyuan sangat terlibat dalam "dpu untuk keamanan" selama bertahun-tahun. arahnya, dpu diterapkan pada produk seperti firewall dan gateway keamanan. kini telah memasuki lini produk keamanan jaringan sangfor dan telah menjadi kartu ekspansi standar, memecahkan masalah industri seperti kurangnya cpu intel kemampuan pemrosesan aliran gajah.
“dilihat dari tren perkembangan industri saat ini, jika perkembangan teknologi memenuhi ekspektasi, akan terjadi ledakan dari tahun 2025 hingga 2027.” pihak terkait dari zhongke chuangxing mengatakan bahwa alasannya adalah dengan berkembangnya ekonomi digital, ai. dan industri komputasi awan dengan perkembangan tersebut, pasar server akan membawa pertumbuhan, terutama di bidang keuangan, pemerintahan, dan pengguna listrik, yang tidak hanya membutuhkan dpu dalam jumlah besar untuk memproses data dan meningkatkan efisiensi komputasi, tetapi juga membutuhkan dpu. untuk memanfaatkan keamanan.
“chip dpu memang telah digunakan dalam skala besar, dan tingkat pertumbuhan saat ini adalah 20%-30% per tahun. namun, karakteristik industri dpu adalah perlu menjaga stabilitas dan berjalan stabil di cluster. selama beberapa bulan sebelum memperluas klaster." zhang yu berkata, dan yang lebih penting, berdasarkan perkembangan industri informasi dan inovasi dalam negeri, dua atau tiga tahun ini akan menjadi periode yang sangat kritis, dan ini adalah jendela waktu kritis yang setiap produsen dpu perlu memahaminya.
proses komersialisasi dan perluasan volume memerlukan pemolesan mendalam berdasarkan permintaan pasar dan skenario aplikasi yang berbeda. hal ini memerlukan kolaborasi produsen hulu dan hilir, dari proyek percontohan skala kecil yang berjumlah beberapa ratus potongan hingga penyebaran puluhan ribu keping dalam skala besar. "ribuan mil dicapai dengan mengambil langkah-langkah kecil." lu sheng mengatakan bahwa komersialisasi dpu memerlukan upaya bersama dari semua mitra industri untuk memperkuat kepercayaan dan kerja sama ekologis bersama dan bergerak maju bersama dalam jalur komersialisasi cpu+gpu+dpu domestik terintegrasi 3u.
(artikel ini berasal dari china business news)
