NVIDIA DPU技术发展赋能数据中心

“ DPU 对数据中心来说，是通过更明细的分工来实现效率的提升、实现总体系统的成本最优化。”

—— 赛迪顾问

《2021 中国 DPU 行业发展白皮书》

赛迪顾问近日发布《2021 中国 DPU 行业发展白皮书》，该白皮书内容横跨技术剖析与产业分析，涵盖了 DPU 与智能网卡的对比，DPU 的技术发展趋势，DPU 的竞争格局等诸多方面。以下部分内容节选自白皮书，邀您一同速览。

产业分析及竞争格局： DPU 成为新时代核“芯”

白皮书中指出，得益于数据中心升级和边缘计算、新能源汽车、IoT、工业物联网等产业的发展所带来的需求增长， 中国 DPU 产业市场规模呈现逐年增长的趋势，预计中国 DPU 市场将在 2022-2023 年迎来爆发式增长，并在 2024-2025 年保持平稳。2020 年中国 DPU 产业市场规模达 3.9 亿元，预计到 2025 年中国 DPU 产业市场规模将超过 565.9 亿元。

目前 DPU 市场仍处于蓝海，呈现百家争鸣的竞争格局。DPU 方案类型大致可以概括为三种：一是以通用众核处理器为基础 DPU；二是以专用核为基础的异构核阵列；第三种路线是结合了前面二者优势，即将通用处理器的可编程灵活性与专用的加速引擎相结合，正在成为最新的产品趋势，以 NVIDIA 的 BlueField-3 系列 DPU 来看，就包括 16 个 ARM 核及多个专用加速引擎。

随着 DPU 将数据中心的基础设施操作从 CPU 上卸载过来，数据中心将形成 DPU、GPU、CPU 三位一体的状态；NVIDIA 凭借在 GPU 的绝对优势以及未来 DPU 的发力，有望在服务器处理器三大芯片中占据其二。

DPU 技术发展：3U 一体，赋能数据中心

目前 DPU 以数据为中心作为计算架构，能针对数据中心的安全、网络、存储、AI、HPC 等业务进行加速。从 DPU 概念的提出者 NVIDIA 的现有技术发展趋势来看，未来的技术发展趋势将会是高度集成化的片上数据中心的模式（Data Center Infrastructure on a chip），即一个 GPU、CPU、DPU 共存的时代。

白皮书中指出，NVIDIA 布局的数据中心从核心到边缘（Edge）都采用了统一的一个计算架构—— CPU、GPU、DPU，形成了 “3U” 一体架构。3U 一体的统一计算单元架构将会让管理程序、调度程序都会变得非常容易。通过 CPU、GPU、DPU 之间的协调计算，可以在数据中心和边缘端都可以达到高性能与高安全性。

NVIDIA BlueField DPU 的时代已经到来

白皮书称，BlueField-3 DPU 的出现解决了目前产业无法完全确保数据安全的问题。

在零信任的大环境下，产业原本是无法完全确保数据安全的。举例来说，数据中心想支持 IPSec 协议（即通过加密与验证等方式，为 IP 数据包提供安全服务），当它在 100Gb/s 的网络传输数据下，对每一个数据包都进行 IPSec 加密时，CPU 资源会急速耗尽，却依然无法完成在网络高速传输时对每一个数据包都进行 IPsec 加密的操作。如下图所示，BlueField-3 DPU 具备了平台安全、可加密加速、可执行安全策略、深度包检测与隔离安全控制平面的特点，将这个网络层面上确保数据安全的不可能瓶颈打破。

该白皮书的作者赛迪顾问（全称“赛迪顾问股份有限公司”），直属于中华人民共和国工业和信息化部中国电子信息产业发展研究院，是中国首家上市的咨询企业。

原文标题：DPU 白皮书发布：恰时代发展之需，助推数据中心转型

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审核编辑：彭菁