互联网厂商的DPU之路

原创 天涯书生 2021-11-07 11:35

      2019年,一家由网络巨头思科和瞻博网络团队组成的创业公司Fungible提出DPU的概念:数据中心基础架构中的新构建块,使其能够更有效地处理大量数据,并可能启用新类型的应用程序。DPU是完全可编程的,可通过以太网局域网和本地总线(如PCI Express)与标准IP连接,后者又连接到CPU,GPU和存储。DPU位于两者之间,就像一个“超级充电的数据流量控制器”,执行CPU和GPU卸载的计算,以及将IP连接转换为高速数据中心结构。

      但是,市场上短期并未有惊起波澜,直到GTC2020当红的计算芯片巨头英伟达推出了全新DPU产品概念:DPU把ARM处理器核VLIW矢量计算引擎和智能网卡的功能集成在了一起主要应用在分布式存储网络计算和网络安全领域。英伟达作为计算芯片和网络芯片界“头部网红”,其带货能力堪称顶级,而其宣传和推广能力也是风头无两。全球各地的资本,半导体厂商,互联网厂商闻风而动,DPU很快就成了市场上的当红炸子鸡。

    事实上,作为一款解决应用问题的大芯片,最早进行类DPU功能产品研究和开发的是互联网巨头AWS,因为其最早在应用场景里面遇到了计算和网络的问题的痛点,所以其最有动力去解决自有的痛点。2012年,AWS的TEAM在布局研发虚拟机时,就开始发现虚拟机无法完全替代物理机,在实际的虚拟化过程中,存在大量计算资源被损耗和浪费。2013年,AWS的研发团队就针对性的研发出

著名的Nitro 卸载卡,截止2021年,AWS已经升级了5代产品,目前AWS的产品和技术领先全球其他云计算厂商。

    近在咫尺的微软AZURE也是非常清楚的了解到了AWS的技术动向,早期AZURE没有AWS面临的巨大的应用场景和剧痛,微软针对虚拟化问题也并没有AWS积极和主动,直到 Hot Chips 2017 上,微软团队推出了一个新的深度学习加速平台,其代号为脑波计划,脑波计划利用了微软这些年一直部署的大量 FPGA 基础架构。通过把高性能 FPGA 直接连接到我们的数据中心网络,把 DNN 作为硬件微服务,其中 DNN 可以映射到一个远程 FPGA 池,并被循环中没有软件的服务器调用。这个系统架构不仅可以降低延迟(因为 CPU 并不需要处理传入的请求),还可以允许非常高的吞吐量,并且 FPGA 处理请求可以如网络的流式传输一样快。脑波计划使用了一个强大的在商业化可用的 FPGA 上合成的「软」DNN 处理单元(DPU)。脑波计划采取了另一种方法,提供了一个可在一系列数据类型上缩放的设计。微软以另外一种方式在解决,而2021年,微软在以色列的海法成立了芯片研发中心,而芯片研发是微软的弱项,其中一个重要任务是开发智能网络,DPU替代产品或者前身,意味着微软开始正式以硬件的方案去解决遇到的问题。

    谷歌是最早进入云计算的厂商,但是在最近几年被AWS,AZURE和ALI 甩开了距离,公开的信息,谷歌在虚拟化和DPU领域的优化未有很详细的信息,截止上个月底,谷歌和英特尔才申明联合开发IPU,应对英伟达的DPU在市场上的爆红。IBM云计算,FACEBOOK都暂时没有收集到相关的信息,也许是一直在使用硬件厂商的方案。

    作为中国云计算的龙头大哥,阿里云在2010年就开始遇到了各种来自虚拟化和芯片之间产生的

各种痛点,随着阿里的规模迅速膨胀,资金和硬件人才的搜刮到位,2017年,阿里就推出了基于神龙芯片的MOC卡,可以理解为阿里的DPU芯片和智能网卡,基于神龙架构的神龙服务器开始正式走入商业应用,截止2021年,阿里已经将神龙服务器进化到第四代,阿里在服务器CPU,AI ASIC芯片,数据库,操作系统形成了完整闭环,打造全栈全链路的解决方案,是国内其他云厂商和互联网厂商无法企及的,至少有个3-5年的代差。

    腾讯,作为互联网唯而得巨头,目前在硬件领域投入和阿里有一定差距,当然也是同主营业务有一定关联,阿里做电商后转云计算,腾讯做社交转云计算,2020年8月,投资300万占股27%得方式控股了深圳云豹智能,总投资金额应该也不会太高,从资金规模和方式来看,腾讯并没有给予重视,无法确认是财务投资和战略投资,未来腾讯似乎不太可能在这个领域投入重兵。

   字节跳动,2021年10月18日,投资云脉芯连,目前看到信息是认缴20万,控股10%,具体投资总金额应该也不会太高,也就是小意思参与一下,毕竟这个不是字节的主赛道,字节在当下的环境,同美团,拼多多越来越像,消费服务类的企业,缺乏战略雄心,也是难堪大任。
   美团,2021年8月,A轮融资投资星云智联,目前看不到相关的控股信息,美团的角度来看,偏离主赛道,也是财务投资为主。

   百度,目前没有在DPU上的投资,其主要经历是自动驾驶和AI,数据中心和云计算是个后台业务,其未来应该会继续捆绑和英特尔的技术路线,结合自己的昆仑芯片去做解决方案。


   国内的小的厂商更加无法参与到类似的芯片投入,未来云计算的格局和模式应该会随着技术演进,大小厂商的距离和模式差异越来越大,技术和研发是云计算的基础和核心,希望中国的互联网厂商可以有更多的硬科技展示,而不是菜贩子,士多老板,的是司机的口袋里的微薄收入。

天涯书生 悲观者正确,乐观者成功。
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