通信世界網(wǎng)消息（CWW）近兩年，大模型發(fā)展突飛猛進，大算力需求被充分激發(fā)，數(shù)據(jù)中心正經(jīng)歷著前所未有的變革。如果說大模型發(fā)展的第一步帶火了GPU，那么放眼下一步發(fā)展，作為數(shù)據(jù)中心第三顆“主力芯片”的DPU，又將如何與時俱進，迎接大算力發(fā)展挑戰(zhàn)？

近日，業(yè)界目光再次聚焦于DPU行業(yè)最新進展，中科馭數(shù)正式發(fā)布國內(nèi)首顆量產(chǎn)全功能DPU芯片K2 Pro，無疑為國產(chǎn)DPU發(fā)展注入了一針“強心劑”。

我們知道，產(chǎn)業(yè)發(fā)展有賴于技術(shù)創(chuàng)新，但衡量創(chuàng)新突破是否合于時勢，還需要到產(chǎn)品和應(yīng)用場景中去檢驗，此次中科馭數(shù)一系列發(fā)布背后，為DPU行業(yè)帶來了哪些新思考？已有創(chuàng)新實踐又能為國產(chǎn)DPU破局提供哪些借鑒？

重新定義DPU，旨在價值提升

迎接大算力挑戰(zhàn)，算效亟待提升，究其根本還是芯片性能有待提升。作為當(dāng)下算力基礎(chǔ)設(shè)施的核心創(chuàng)新之一，DPU作為數(shù)據(jù)中心第三大支柱芯片的地位也逐漸凸顯。

就其重要性來看，DPU與CPU、GPU密不可分。如果把CPU比作大腦、那么GPU就好比是肌肉、而DPU就是神經(jīng)中樞，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)在各種CPU和GPU之間高效流通，決定了系統(tǒng)是否能協(xié)同工作。

近年來，DPU的關(guān)鍵性也在行業(yè)實踐中得到驗證。放眼全球，國外芯片廠商英偉達(dá)、英特爾、AMD等都推出了相應(yīng)的DPU產(chǎn)品。國內(nèi)市場除了阿里巴巴、華為與騰訊等云計算龍頭發(fā)展符合自身要求的DPU產(chǎn)品線外，其他DPU新興企業(yè)亦蓄勢待發(fā)，除中科馭數(shù)外，云豹智能、云脈芯聯(lián)等也紛紛入局。

中國工程院院士、清華大學(xué)教授鄭緯民認(rèn)為，DPU產(chǎn)業(yè)作為國內(nèi)外競爭的新焦點，在未來數(shù)據(jù)中心、智算中心等高帶寬、低延遲、高吞吐率產(chǎn)品都將發(fā)揮重要作用，為“東數(shù)西算”、算力網(wǎng)絡(luò)等重要新型算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供核心組件。

面對當(dāng)前行業(yè)對于DPU創(chuàng)新，助力算力發(fā)展的期待，中科馭數(shù)也試圖通過技術(shù)與應(yīng)用的雙重創(chuàng)新來解答DPU的發(fā)展方向。如何重新定義DPU的價值，中科馭數(shù)創(chuàng)始人、CEO鄢貴海認(rèn)為，當(dāng)前已經(jīng)不能僅將DPU視為單一芯片，而是結(jié)合行業(yè)需求去重新定義其價值。

具體來看，可分為三個方面，其一即架構(gòu)決勝，用最先進的芯片架構(gòu)來重新定義DPU芯片架構(gòu)。其二為軟件護城，用最高兼容性來重新定義DPU的軟件系統(tǒng)。其三則是平臺上門，用最低的成本讓客戶接入DPU規(guī)?；渴鹋c業(yè)務(wù)驗證。

此次，中科馭數(shù)發(fā)布的第三代DPU芯片K2-Pro即為重新定義DPU之作，專為破解大規(guī)模數(shù)據(jù)中心性能瓶頸而生的高效能數(shù)據(jù)處理芯片，采用自主研發(fā)的KPU架構(gòu)，集網(wǎng)絡(luò)、存儲、安全及計算等多業(yè)務(wù)卸載功能于一體，包處理速率翻倍至80Mpps，最高支持200G網(wǎng)絡(luò)帶寬，具備高度可編程性，確保了系統(tǒng)的靈活擴展性，為數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)增長和算力擴容提供堅實基礎(chǔ)。

目前K2-Pro已經(jīng)成功搭載在中科馭數(shù)三大產(chǎn)品系列的6款DPU卡產(chǎn)品中，精準(zhǔn)支撐細(xì)分業(yè)務(wù)場景。鄢貴海預(yù)計，2024年K2-Pro的出貨量將累計達(dá)1萬顆。

“軟硬”合璧，3U一體值得期待

正如上文所提，重新定義GPU，其提供的思路即不能單一地強調(diào)架構(gòu)，與之相對應(yīng)的要有軟件與平臺支撐，從而推動DPU實踐落地。

針對DPU規(guī)模應(yīng)用需要面對的集群升級遷移成本大周期長、學(xué)習(xí)門檻高，大規(guī)模使用、部署和運維難度大，安全性與高可用極具挑戰(zhàn)的難關(guān)。發(fā)布會當(dāng)天，中科馭數(shù)也透露了自身的應(yīng)對之策，將自研軟件開發(fā)平臺HADOS升級到3.0版本。

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據(jù)了解，目前，HADOS已突破萬卡級別的落地部署，適配了8 款CPU平臺以及10大主流操作系統(tǒng)，成為業(yè)內(nèi)適配最完全、最具競爭力、在國內(nèi)實際落地部署最多的DPU軟件平臺之一。

對標(biāo)國外基礎(chǔ)開發(fā)軟件，HADOS 3.0在高性能云原生網(wǎng)絡(luò)，尤其是微服務(wù)治理、運維管控、仿真模擬、生態(tài)適配、國內(nèi)安全加解密、以及最重要的人工智能場景下，國產(chǎn)AI和GPU適配均占據(jù)了明顯的優(yōu)勢。

與此同時，承接算力時代需求，深度洞察算力技術(shù)發(fā)展趨勢，中科馭數(shù)還推出了基于DPU的馭云高性能云底座來釋放云端算力。

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馭云解決方案采用“IaaS on DPU”技術(shù)路線，依托于DPU的卸載能力，將云計算體系中的基礎(chǔ)設(shè)施層面完全下沉，為集群提供網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)、存儲服務(wù)、安全防護、管理調(diào)度等能力，完成了整個云計算環(huán)境的構(gòu)建與運轉(zhuǎn)，將服務(wù)器側(cè)的CPU與GPU算力全部預(yù)留給業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用，為云計算提供高性能、高吞吐、高安全的算力底座。

值得一提的是，避免對于單一芯片的過度依賴，更好地協(xié)調(diào)平衡性能，3U一體架構(gòu)也逐漸為行業(yè)認(rèn)可并落地實踐。目前，中科馭數(shù)在信創(chuàng)園搭建的馭云開放平臺，集成了超400臺高性能服務(wù)器，采用創(chuàng)新的3U一體架構(gòu)，深度融合CPU、GPU與DPU技術(shù)，不僅為中科馭數(shù)自身的研發(fā)與數(shù)字化體系提供強大的算力支撐，還廣泛向用戶及生態(tài)伙伴開放。

瞄準(zhǔn)商業(yè)化未來，建強產(chǎn)業(yè)生態(tài)

就行業(yè)應(yīng)用來看，目前DPU已經(jīng)可以廣泛應(yīng)用于超低延遲網(wǎng)絡(luò)、云和數(shù)據(jù)中心、金融計算、大數(shù)據(jù)處理、5G邊緣計算、高性能計算等場景。

注重DPU產(chǎn)業(yè)價值發(fā)揮，中科馭數(shù)也在云計算，5G通信、證券基金、銀行等重點場景實現(xiàn)商用落地。

在云計算領(lǐng)域，中科馭數(shù)的DPU產(chǎn)品已經(jīng)在某頭部云計算廠商的云數(shù)據(jù)中心中落地。實際應(yīng)用當(dāng)中，基于DPU的方案可以大幅縮短裸金屬服務(wù)的交付時間，實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)功能的全面卸載，同時也可為存算分離相關(guān)的多種存儲技術(shù)提供統(tǒng)一的接口。

在5G通信領(lǐng)域，中科馭數(shù)是國內(nèi)三大運營商的硬件合作伙伴，共同探索DPU在5G通信和云計算領(lǐng)域的技術(shù)解決方案。在5G通信網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展的過程中，算力和網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)展需要更加綠色高效的數(shù)據(jù)處理硬件加速技術(shù)，亟待借助DPU提升系統(tǒng)性能。由此可以預(yù)見，DPU將在高性能數(shù)據(jù)處理、低延遲數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)管理、存儲以及安全等基礎(chǔ)設(shè)施底層建設(shè)發(fā)揮關(guān)鍵作用。

在證券基金領(lǐng)域，目前，中科馭數(shù)的DPU系列產(chǎn)品已經(jīng)在金融證券領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化落地，同時也是上交所天相實驗室，以及申萬宏源、東證期貨等低時延實驗室參與方，助力超過30家金融機構(gòu)完成核心超低時延系統(tǒng)替換，有力保障金融系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。

本著生產(chǎn)一代，預(yù)研一代的前瞻性布局，據(jù)介紹，2025年中科馭數(shù)將完成K3芯片的發(fā)布，采用最新KPU架構(gòu)以及KISA 2.0指令集，集成RISC-V輕量級控制核，處理帶寬將是K2-Pro的四倍，達(dá)到800G，延遲低于1微秒，功耗比K2-Pro下降40%。

正所謂獨行快，眾行遠(yuǎn)，中科馭數(shù)在增強自身作戰(zhàn)能力的同時，也在積極做大“朋友圈”。在軟件方面，中科馭數(shù)將逐步向各大開源社區(qū)開源HADOS教育版，同時推出企業(yè)版HADOS-4.0。

在云平臺方面，中科馭數(shù)也將進一步擴容——馭云，推出馭云2.0，將DPU的規(guī)?；渴?、運維、調(diào)優(yōu)可視化、一體化。

從架構(gòu)、到軟件，再到云平臺，構(gòu)成了中科馭數(shù)在算力基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的“芯云計劃”，也展示了其重新定義DPU后的發(fā)展方向。

迎接算力之挑戰(zhàn)，亦借算力之東風(fēng)，期待DPU在其新發(fā)展內(nèi)涵下，為算力乃至新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展帶來更多驚喜。