首颗国产DPU芯片成功点亮，有哪些重要意义？该芯片有哪些用处？

12月22日，新京报贝壳财经记者从北京芯片设计企业中科驭数获悉，该企业自主研发的第二代DPU芯片K2成功点亮，这也是业内首颗完成点亮的国产DPU芯片。
DPU是Data Processing Unit（数据处理单元）的简称，是最新发展起来的专用处理器的一个大类，被业界认为是继CPU、GPU之后，数据中心场景中的第三颗重要的算力芯片，为高带宽、低延迟、数据密集的计算场景提供计算引擎。“在未来的数据中心基础设施中，DPU将会是在CPU和GPU之外的又一个重要的算力支柱。它可以卸载网络、存储、虚拟化、安全等基础负载，有效减轻CPU的负担，具有广阔的应用前景。”联想研究院首席研究员肖利民表示。
12月22日，中科驭数创始人、CEO鄢贵海在接受包括新京报贝壳财经在内的记者采访时表示，DPU第一版技术白皮书里面有一个参考设计，要满足该参考设计才能称其为DPU，“它必须要有网络的IO（输入输出），至少要有系统的IO，要有能支撑存储的IO，要满足这三个才可以。从功能角度来看，必须要有非常完善的数据面，因为数据面是让DPU发挥性能的核心，它必须还要有些控制面的逻辑在里面，这个功能要支撑，还要有网络和存储的能力。综合起来看，就是DPU芯片要满足这些功能才能叫DPU，K1只支撑了数据面的部分，其他的IO相对比较弱，所以当时还不能称之为一个完整的DPU芯片。这次K2完全具备我们对于DPU的参考设计所有的关键属性，所以它是一个完整的DPU芯片。”

根据中科驭数方面提供的资料，K2采用28nm成熟工艺制程，可以支持网络、存储、虚拟化等功能卸载，是目前国内首颗功能较完整的ASIC形态的DPU芯片，具有成本低、性能优、功耗小等优势，可以达到1.2微秒超低时延，支持最高200G网络带宽。在应用场景上可以适用于金融计算、高性能计算、数据中心、云原生、5G边缘计算等场景。

其实DPU最早的说法是smartnic，也就是智能网卡，把本来需要CPU承担的一些网络计算任务卸载到更加接近网络的地方（毕竟在网卡收到数据以后马上开始计算）。最早开始使用这东西的好像是微软和亚马逊，主要是在网卡上加了个FPGA或者放一个ARM架构的soc。这方面的工作可以参考李博杰博士的工作ClickNP：

如何评价微软在数据中心使用 FPGA 代替传统 CPU 的做法？4370 赞同 · 176 评论回答

18年之后很多的计算机网络顶会论文有很多在smartnic上实现的工作。正如2019年sigcomm上阿里的论文HPCC所言，数据中心的优化方向主要有两个，一个是各种资源分离，另一个是把本来用软件实现的功能卸载到硬件上，因为硬件能够有更好的性能表现。

SmartNIC

后来又出现了更加纯粹的Data processing units，也就是题目里面说的dpu，但是似乎没有被严格定义是什么，但是还是没有脱离现有的CPU，GPU，FPGA，asic这四种计算架构，各种厂商的dpu基本上都是这几个的包装或者组合一下再包装。但是目前我还没有了解到dpu和smartnic的本质区别，可能这和dpu本身定义不明确有关系。

具体到这件事上，虽然这东西主要用在数据中心，但能够自产当然很好。需要解决的还是生态问题，目前英伟达的dpu似乎是相对最友好的了，有一套和cuda比较接近的sdk，实验室刚刚采购我还没有机会去试试就提前返乡了ˣ ˣ

从架构上说dpu处理网络数据具有位置优势，不必像GPU和传统的FPGA计算卡一样耗费大量的数据传输。目前的主要问题是生态，需要产生出一种类似于可编程交换机上P4语言或者GPU上的cuda/opencl编程框架。

手头正好有一本dpu白皮书，感兴趣的可以下载：

通过百度网盘分享的文件：SmartNIC…

链接:https://pan.baidu.com/s/18IWH7NZSu9qxVcIlcJ88fA?pwd=1234

提取码:1234

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