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自2021年10月以來(lái)，中國(guó)科學(xué)院計(jì)算所已向全行業(yè)發(fā)布了《專(zhuān)用數(shù)據(jù)處理器》（DPU）技術(shù)白皮書(shū)和專(zhuān)用數(shù)據(jù)處理器（DPU）兩份白皮書(shū)全面解釋了性能基準(zhǔn)評(píng)價(jià)方法和實(shí)現(xiàn)，DPU為什么它被定義為數(shù)據(jù)中心開(kāi)發(fā)的顛覆性技術(shù)？

芯片采購(gòu)網(wǎng)專(zhuān)注于整合國(guó)內(nèi)外授權(quán)IC代理商現(xiàn)貨資源，芯片庫(kù)存實(shí)時(shí)查詢，行業(yè)價(jià)格合理，采購(gòu)方便IC芯片，國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)芯片采購(gòu)平臺(tái)。

在DPU白皮書(shū)闡述了性能基準(zhǔn)評(píng)價(jià)DPU評(píng)估和實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、計(jì)算和信息安全的方法DPU釋放潛力的四個(gè)領(lǐng)域正是數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，DPU、CPU、GPU被稱為算力經(jīng)濟(jì)時(shí)代的三駕馬車(chē)，DPU成為數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的第三主芯片。此外，智能駕駛、數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)安全等DPU目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)賽迪網(wǎng)估計(jì)，自2023年以來(lái)，全球已開(kāi)始DPU隨后的年增長(zhǎng)率將超過(guò)50%，市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)100億美元。

圖源：賽迪網(wǎng)

這就是為什么英偉達(dá)CEO黃仁勛發(fā)布了該公司的DPU這只是產(chǎn)品的這只是一個(gè)開(kāi)始。目前，英偉達(dá)等工業(yè)巨頭不僅密切關(guān)注DPU井芯微電子等初創(chuàng)企業(yè)也脫穎而出，展現(xiàn)出非凡的技術(shù)實(shí)力，產(chǎn)品得到了業(yè)界的認(rèn)可。

DPU是什么？

要想知道DPU為什么熱，首先要搞清楚，DPU到底是什么？

DPU英文全稱Data Processing Unit，直譯是數(shù)據(jù)處理單元，也被一些從業(yè)者稱為數(shù)據(jù)中心處理器。 DPU以數(shù)據(jù)為中心，核心作用是加速數(shù)據(jù)處理，幫助系統(tǒng)解決CPU處理效率低，GPU無(wú)法處理的負(fù)載。

根據(jù)DPU技術(shù)白皮書(shū)，DPU數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)的處理DSP、基帶處理器等處理器處理的信號(hào)GPU圖形圖像類(lèi)數(shù)據(jù)處理不同，DPU處理的數(shù)據(jù)更接近底層架構(gòu)和數(shù)字信息，特別是大型結(jié)構(gòu)化表格、網(wǎng)絡(luò)流中的數(shù)據(jù)包、大量文本等各種定時(shí)和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

井芯微于2020年在天津經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)成立，專(zhuān)注于新計(jì)算、新網(wǎng)絡(luò)、新安全等創(chuàng)新軌道，為黨政軍、金融、能源、交通、電力、電信等重點(diǎn)行業(yè)的目標(biāo)客戶帶來(lái)領(lǐng)先地位DPU產(chǎn)品及技術(shù)服務(wù)。

根據(jù)DPU技術(shù)白皮書(shū)，DPU架構(gòu)有三個(gè)核心部件，即控制平面，IO子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)平面。在IO在子系統(tǒng)方面，井芯微提供RapidIO嵌入式系統(tǒng)互連、軟件定義互連交換等原創(chuàng)技術(shù)已成功開(kāi)發(fā)RapidIO交換芯片NRS1800軟件定義交換芯片SDI3210內(nèi)生安全交換芯片ESW5610、橋接芯片PRB0400等系統(tǒng)IO產(chǎn)品。

在數(shù)據(jù)平面上，井芯微已經(jīng)發(fā)布了集成AI發(fā)動(dòng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)處理智能芯片井芯2820主要卸載云計(jì)算、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用及相關(guān)任務(wù)，提供智能網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理能力。處理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包是DPU第一個(gè)發(fā)力場(chǎng)景是網(wǎng)絡(luò) 計(jì)算能力模式為CPU 卸載，因此DPU也常被視為SmartNIC (智能網(wǎng)卡)升級(jí)版，但我們都知道DPU潛力不止于此。

井芯2820實(shí)現(xiàn)了2-7層的報(bào)紙分析和加速云計(jì)算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵應(yīng)用的能力。同時(shí)，該芯片具有可升級(jí)和擴(kuò)展的能力，能夠滿足快速變化的大數(shù)據(jù)處理和延遲敏感應(yīng)用的要求，并具有快速部署的能力。

井芯2820支持三大應(yīng)用場(chǎng)景：

在標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)卡模式下，芯片在標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)卡模式下工作，可配置為2*100GE標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)卡、4*10GE網(wǎng)卡、2*25GE或者2*10GE最大支持16的網(wǎng)卡*PCIE4.支持多虛擬機(jī)SR-IOV數(shù)據(jù)傳輸。軟件通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)linux網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)接口卡。

在智能網(wǎng)卡模式下，CPU和AI在智能卸載模式下，引擎參與數(shù)據(jù)處理，芯片工作。數(shù)據(jù)報(bào)告通過(guò)兩種路徑發(fā)送，一種是控制路徑，相關(guān)協(xié)議報(bào)告，控制報(bào)告轉(zhuǎn)發(fā)到CPU核用于各種協(xié)議控制面，如RDMA，OVS等待處理；一是數(shù)據(jù)路徑，用于處理報(bào)紙包裝/解封裝、數(shù)據(jù)處理加速等。AI對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)提取和分析，檢測(cè)和識(shí)別數(shù)據(jù)流量是否存在惡意攻擊，并進(jìn)行報(bào)告和報(bào)警。

在獨(dú)立主控模式下，井芯微網(wǎng)絡(luò)處理智能芯片可以獨(dú)立工作，成為具有獨(dú)立主控模式的人AI網(wǎng)絡(luò)主控發(fā)動(dòng)機(jī)CPU芯片。PCIE工作在RC可外接各種外設(shè)，如24口/48口千兆交換芯片，SRIO交換芯片等。CPU運(yùn)行獨(dú)立的linux操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。

這顆雙100G智能芯片智能芯片的推出代表了當(dāng)?shù)仄髽I(yè)DPU領(lǐng)域發(fā)展邁出了關(guān)鍵一步。IRISO代理井芯微將繼續(xù)關(guān)注軟件定義、內(nèi)生安全和類(lèi)腦計(jì)算三個(gè)戰(zhàn)略方向DPU產(chǎn)品的快速迭代為推進(jìn)國(guó)家新基礎(chǔ)設(shè)施戰(zhàn)略做出了貢獻(xiàn)。