"el tercer chip principal" dpu: los próximos tres años son el período de ventana para la implementación comercial
2024-09-11
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como tercer chip principal en los centros de datos después de la cpu y la gpu, la dpu ha seguido ganando popularidad en los últimos años.
la dpu, es decir, el procesador de datos, tiene potentes capacidades de procesamiento de red, así como funciones de seguridad, almacenamiento y descarga de red, que pueden liberar la potencia informática de la cpu y completar tareas de procesamiento de datos, como el procesamiento de protocolos de red, el cifrado y descifrado de datos. y la compresión de datos en la que la cpu no es buena. también administra, expande y programa varios recursos por separado, es decir, maneja tareas que "la cpu no puede hacer bien y la gpu no puede hacer" para lograr la eficiencia y la reducción de costos del centro de datos. mejora.
en la era de la ia, la cantidad de datos que los centros informáticos inteligentes necesitan procesar se ha disparado. las dpu pueden liberar el poder informático efectivo de los centros informáticos inteligentes y resolver el problema de la reducción de costos y la mejora de la eficiencia de la infraestructura. están aumentando gradualmente.
tres nosotros en uno, una solución más adecuada a la era de la informática inteligente
"nvidia promocionó el concepto de dpu hace cuatro años. después de adquirir la empresa israelí mellanox, nvidia se convirtió en el primer proveedor de la industria de soluciones completas para centros de datos que incluyen cpu, gpu y dpu. en una entrevista exclusiva con china business news". el fundador de yuan, lu sheng, dijo que xinqiyuan fue uno de los primeros fabricantes nacionales involucrados en la investigación y el desarrollo de dpu, que se remonta a 2018. en ese momento, también se llamaba smartnic.
"en el pasado, las tarjetas de red tradicionales tenían funciones de transmisión de red. más tarde, nacieron las tarjetas de red inteligentes, que evolucionaron gradualmente hasta convertirse en dpu hace cuatro años", zhang yu, vicepresidente senior de zhongke yushu (beijing) technology co., ltd. que se centra en la investigación, el desarrollo y el diseño de chips informáticos inteligentes, dijo a first finance.
en 2020, la estrategia de producto dpu lanzada por nvidia lo posicionó como el "tercer chip principal" en el centro de datos después de la cpu y la gpu, lo que desde entonces ha detonado el concepto de dpu.
hoy en día, dpu se ha convertido en un procesador especializado emergente en el centro de datos, especialmente diseñado para acelerar las tareas de seguridad, red y almacenamiento en el centro de datos, proporcionando energía para escenarios informáticos con uso intensivo de datos de baja latencia y alto ancho de banda. la función principal de la dpu es hacerse cargo de las tareas de red, almacenamiento, seguridad y administración manejadas originalmente por la cpu, liberando así recursos de la cpu y mejorando la seguridad de los datos y la protección de la privacidad.
"las soluciones de centro de computación inteligente de nvidia están integradas en tres u. el servidor dgx a100 de nvidia de hace tres años y la serie dgx gh200 posterior incluyen cpu, gpu y dpu. por supuesto, la dpu también contiene tarjetas de red inteligentes como rdma, que en realidad, se pueden clasificar como dpu. son esencialmente lo mismo. entonces, desde esta perspectiva, el líder actual de la industria, o la dirección generalmente aceptada, es agregar cpu en los centros de computación inteligentes, dijo zhang yu. que la solución general del centro de datos es más cpu más almacenamiento más red. en algunos escenarios nativos de la nube, también se requiere procesamiento de red de datos de baja latencia y alto rendimiento, y los escenarios de computación inteligente requieren requisitos de rendimiento de procesamiento de red.
“si se compara la cpu con un cerebro, utilizado para el control general, entonces la gpu se parece más a un músculo, utilizado para proporcionar una potencia informática paralela sólida y abundante, mientras que la dpu se parece más a vasos sanguíneos y nervios, que transfieren los datos que "la gpu necesita calcular y transportarse al servidor a través de la dpu para completar el intercambio de instrucciones de control y la conversión de protocolo", dijo zhang yu.
"la cooperación de múltiples pu es en realidad una mejora de la arquitectura informática general. desde la arquitectura informática de propósito general basada en cpu del pasado hasta la arquitectura informática basada en aceleradores, la rentabilidad de la solución informática general mejora a través de la cooperación. "cpu, gpu, dpu, npu, etc.", dijo zhang yu, "en la actualidad, en términos de tecnología, la dpu se ha vuelto madura gradualmente y sus límites también son relativamente maduros. cifrado y descifrado de seguridad de red, confianza cero y red. la descarga se ha convertido básicamente en funciones que la dpu puede realizar de manera estable".
reducir la inversión en capex y el consumo energético, con una cierta rentabilidad
como motor de descarga de la cpu, la función más directa de la dpu es hacerse cargo de los servicios de la capa de infraestructura, como la virtualización de redes y la agrupación de recursos de hardware, y liberar la potencia informática de la cpu a las aplicaciones de la capa superior. liberar la potencia informática del centro informático inteligente y mejorar el índice de eficiencia energética.
"nvidia admitió anteriormente que la eficiencia del chip de potencia informática de su servidor de ia generativa de generación anterior era solo el 40% de la capacidad de diseño. medimos que es solo más del 30%. esto significa que la mayor parte de la potencia informática está inactiva. el principal la razón es que en el clúster se necesita tiempo para esperar a que las variables intermedias generadas por el cálculo completen la sincronización de datos. la capacidad del canal de red limita el límite superior de la base de potencia informática, y aquí es precisamente donde se encuentra el valor real de. la dpu miente. esto ha llevado a la dpu nuevamente a la vanguardia.
en la era de la ia, donde la cantidad de datos se está disparando, la dpu no solo puede ayudar a construir una nueva base de potencia informática con baja latencia, gran ancho de banda y rutas de datos de alta velocidad, sino que también puede programar, administrar y gestionar de forma segura y eficiente. conecte estos recursos distribuidos de cpu y gpu, liberando así la potencia informática efectiva del centro de computación inteligente. por lo tanto, la implementación de dpu puede reducir la inversión única en capex (gasto de capital) del centro de datos. los datos de cisco (cisco) muestran que a través de la tecnología de virtualización, las empresas pueden reducir la cantidad de servidores hasta en un 40% y al mismo tiempo mejorar la utilización de los recursos.
las dpu, por otro lado, mejoran la eficiencia energética del centro de datos al acelerar las tareas de red, seguridad y almacenamiento a través de hardware dedicado.
lu sheng presentó que, tomando como ejemplo el escenario de aplicación de sd-wan de china mobile en la provincia de zhejiang, "la solución integrada de software y hardware creada por la tarjeta de red xinqiyuan dpu realiza la descarga de servicios de seguridad de red. en comparación con el software puro tradicional sd - la solución de red wan, la eficiencia de una sola máquina aumentó entre 6 y 8 veces y el proyecto general también ahorró el 80% de la inversión en implementación de servidores y los costos anuales de software, lo que redujo en gran medida la inversión de capex, además, debido a la reducción de la implementación de máquinas, la capacidad del centro de datos; reduce el consumo de energía y se estima que ahorra más de 3 millones de kilovatios-hora de electricidad al año, al tiempo que reduce en gran medida los costos operativos del centro de datos”.
en términos de costo, china business news descubrió que los costos de i + d y producción de dpu son relativamente altos, especialmente cuando se utilizan procesos avanzados, por lo que el precio es más alto. sin embargo, debido a la implementación de soluciones dpu, no solo puede reducir el número. del equipo del servidor, pero también permite operaciones posteriores. el consumo de energía se ahorra durante el proceso de cálculo, por lo que el costo general del sistema sigue siendo rentable, pero también debe discutirse en función de escenarios y aplicaciones específicos.
los próximos tres años son un período crítico para la implementación comercial
sin embargo, el actual aumento de la penetración de las dpu todavía enfrenta resistencia.
una persona relevante de zhongke chuangxing, una institución de capital de riesgo que se enfoca en inversiones tempranas en el campo de la tecnología dura, dijo a china business news que dpu, como arquitectura de virtualización para la colaboración de software y hardware, debe conectarse de manera efectiva con la pila de software de virtualización. al mismo tiempo, el diseño del hardware de la dpu debe tener en cuenta la compatibilidad y la integración con los sistemas existentes; en segundo lugar, la arquitectura y las interfaces de la dpu aún no han formado un estándar unificado y existen diferencias en los productos de diferentes fabricantes. lo que trae desafíos a los usuarios en uso, mantenimiento y actualizaciones, además, el ecosistema de software aún no está maduro y carece de herramientas de desarrollo completas, controladores y soporte del sistema operativo, "pero ya hay empresas que lo hacen".
lu sheng dijo que la dpu requiere un conjunto de instrucciones dedicado y eficiente, que también es su principal competitividad. los dos tercios restantes del trabajo son construir un ecosistema alrededor del conjunto de instrucciones. la construcción ecológica es la barrera central de la industria de la dpu. madurez de la construcción ecológica determina la velocidad de comercialización del producto.
en general, la industria de las dpu sigue estando dominada por empresas extranjeras. los tres gigantes nvidia, broadcom e intel tienen una participación relativamente alta. las empresas de tecnología como amazon y microsoft también están haciendo lo mismo. a nivel nacional, grandes empresas como china mobile y alibaba también están desarrollando dpu dedicadas, y empresas emergentes como xinqiyuan, zhongke yushu, dayu zhixin, etc. también han logrado los resultados o avances correspondientes.
"el desarrollo de la tecnología dpu en el país y en el extranjero se encuentra en la misma etapa, pero las empresas extranjeras tienen una acumulación más profunda. en mi opinión, la industria dpu ha avanzado gradualmente hacia la etapa de madurez y rápida implementación. los países extranjeros pueden avanzar antes y más rápido que los nacionales ", dijo zhang yu.
en términos de comercialización de dpu, actualmente solo los grandes fabricantes nacionales de nubes, como huawei, alibaba y zte, así como algunas nuevas fuerzas de dpu, como xinqiyuan y zhongke yushu, han logrado un uso comercial. la academia de tecnología de la información y las comunicaciones predice que la tasa de penetración de dpu en los centros de datos de mi país alcanzará el 12,7% en 2025.
zhang yu cree que en la etapa actual de dpu, lo más importante es la profunda integración con la nube en la capa iaas, especialmente cómo proporcionar a los clientes soluciones iaas de software puro integrales, convenientes y transparentes, para que puedan migrar sin problemas a usuarios de dpu para respaldar esta solución en la nube altamente eficiente desde el punto de vista energético.
"la migración de esta área requiere los esfuerzos conjuntos de la industria y durará mucho tiempo, incluso años". zhang yu dijo: "amazon cloud se está moviendo más rápido. tienen sólidas capacidades de i+d y han completado iaas en dpu. pero para la mayoría de las empresas nacionales, el ritmo no será demasiado grande y se pueden utilizar de forma transparente desde los puntos más dolorosos, como la desinstalación de ovs, las actualizaciones de red, etc.
"la comercialización de dpu no sólo se basa en el campo iaas de los centros de datos tradicionales, sino que también incluye seguridad de red, almacenamiento de alto rendimiento, comunicaciones en clúster y muchas otras industrias y campos", dijo lu sheng, xinqiyuan ha estado profundamente involucrado en "dpu". for security" durante muchos años. en esta dirección, la dpu se aplica a productos como firewalls y puertas de enlace de seguridad. ahora ha entrado en la línea de productos de seguridad de red sangfor y se ha convertido en una tarjeta de expansión estándar, resolviendo problemas de la industria como la falta de cpu intel. capacidades de procesamiento de corrientes de elefantes.
"a juzgar por la tendencia actual de desarrollo de la industria, si el desarrollo tecnológico cumple con las expectativas, habrá una explosión entre 2025 y 2027". la persona relevante mencionada anteriormente de zhongke chuangxing dijo que la razón es que con el desarrollo de la economía digital, la ia. y la industria de la computación en la nube con el desarrollo, el mercado de servidores marcará el comienzo de un crecimiento, especialmente en los campos de las finanzas, el gobierno y los usuarios avanzados, que no solo requieren una gran cantidad de dpu para procesar datos y mejorar la eficiencia informática, sino que también requieren dpu. para aprovechar la seguridad.
"de hecho, los chips dpu se han utilizado a gran escala y la tasa de crecimiento actual es del 20% al 30% por año. sin embargo, la característica de la industria de dpu es que necesita mantener la estabilidad y debe funcionar de manera estable en el clúster. durante varios meses antes de expandir el clúster ", dijo zhang yu, y lo que es más importante, basándose en el desarrollo de la industria nacional de información e innovación, estos dos o tres años serán un período muy crítico, y es una ventana de tiempo crítica que cada el fabricante de dpu debe comprenderlo.
"la dpu aún no es un producto estandarizado. el proceso de comercialización y expansión del volumen requiere un pulido profundo basado en la demanda del mercado y diferentes escenarios de aplicación. requiere la colaboración de los fabricantes upstream y downstream, desde pilotos a pequeña escala de unos pocos cientos de piezas para el despliegue a gran escala de decenas de miles de piezas, "se logran miles de millas dando pequeños pasos". lu sheng dijo que la comercialización de dpu requiere los esfuerzos conjuntos de todos los socios de la industria para fortalecer la confianza y la cooperación ecológicas mutuas y avanzar. juntos en el camino de la comercialización de cpu + gpu + dpu doméstica integrada 3u.
(este artículo proviene de china business news)
