《“十四五”数字经济发展规划》中指出数字经济是继农业经济、工业经济之后的主要经 济形态,是以数据资源为关键要素,以现代信息网络为主要载体,以信息通信技术融合应用、 全要素数字化转型为重要推动力,促进公平与效率更加统一的新经济形态。随着数字经济的 持续发展,算力需求呈爆发性增长,算力正在逐步成为新时代的核心生产力。算力的发展同 步带动了网络的变革,构建高效、灵活、敏捷的算力基础设施底座,成为数据中心网络新型 基础设施基于数据算力驱动和演进的关键。
中国移动云能力中心 IaaS 产品部总经理刘军卫谈到:“随着人类生产力进入算力时代, 传统以 CPU 为核心的架构正在遭受算力瓶颈考验,多样化算力需求亟需软硬件架构全面变 革,算力技术发展必将遵循‘软件定义一切,硬件加速一切’的理念,重构算力基础设施,通 用可编程加速单元 DPU 将成为新的算力核心,重新定义算力时代云计算技术新标准,构建 算力时代新技术曲线。”
面向数据中心基础设施的通用数据处理芯片(Data Processing Unit,以下简称 DPU), 是新近发展起来的一种通用数据处理器,是底层架构和上层服务相互作用的产物。同时, DPU 也是支撑各平台间互联互通的关键节点。
DPU 要解决的不仅是基础设施“降本增效”的问题,也要解决现有数据中心网络基础设 施架构不能满足飞速增长的数据算力需求的问题。随着数据中心应用部署的复杂度持续增高 和数据中心规模的不断扩展,不但各个数据中心之间,而且数据中心内部之间数据交换的需 求也呈倍数的增长。当前在数据中心的应用中,数据交换不仅仅是简单的服务器之间的数据 搬运,还需要对数据进行有效的智能化处理。传统基础网卡(NIC)以及后续的智能网卡 (SmartNIC) 由于本身技术结构的限制,无法在飞速发展的数据中心技术演进中承担起对数 据交换和智能处理的需求,它们正在被 DPU 这种通用数据处理器所取代。着眼于数据中心 的技术发展和演进,DPU 作为通用的数据处理器,它不是对 NIC/SmartNIC 的简单替代,而是对网络基础架构的本质改变。DPU 本身所具有的通用层级化可编程性、低时延网络、 统一管控的特性使得 DPU 正在促进新一代数据中心从架构上实现优化和重构。DPU 作为 通用数据处理的基础部件,将卸载原本运行在 CPU、GPU 中的通用数据处理任务,释放 CPU、 GPU 的算力,支撑 CPU、GPU 发挥更大的效能。
本白皮书通过阐明和分析 DPU 发展的过程与现状,指出哪些 DPU 特性是解决上述核 心问题的关键点,从而推动 DPU 技术的深入发展,助力实现完整的生态链建设和产业落地。