DPU芯片或将成为算力经济下的重要支柱

科技号4月2日消息,对于很多券商来说,他们很喜欢把家安在交易所机房附近。当然这不是为了上班方便,而是为了从交易所的机房拉根专线,以更低的延迟、更快的速度获取行情数据并进行交易。用一个比较粗糙的比喻就是:券商的工作可能就像是在抢红包 ,一抢几个亿那种。为了更好的抢到红包,他就需要及时知道哪个群有红包,并且要很快抢到。对于这类人群肯定会想要更好的网络,以及更好的设备,DPU就是其中的一环。

DPU是最新发展起来的专用处理器的一个大类,其产生的背景是数字智能时代,数据爆发导致的端-边-云一体化趋势带来的对计算延迟、数据安全、资源虚拟化的需求。

中科驭数是一家专注于智能计算领域的DPU芯片公司,近日中科驭数发布了其下一代DPU芯片计划,预计将于2021年流片K2芯片。

DPU是什么?

从大分类上讲,DPU(Data Processing Unit)是一种专用处理器,与CPU这类通用处理器是不同的。

举个例子来说,专用处理器就像地铁,如果是在两个地铁站之间通行,速度极快。而通用处理器就像汽车,同样是两个地铁站之间通行,坐汽车需要等红灯,而且还可能会堵车呢,这种情况下速度是不如地铁的。但如果要去的地方没有地铁站,还是坐汽车去吧。去没有地铁站的地方坐汽车会更合适。专用处理器在专用领域速度完胜通用处理器,但在非专用领域,还是用通用处理器吧。

专用处理器都是在专用领域解决专用问题的,那么DPU是解决什么的呢?DPU是面向数据中心对数据所经历的的存储、传输、计算的环节做有针对性的处理,以此来提升系统效率。DPU的出现疏解了CPU非“核心”功能。

以网络协议处理为例,要线速处理10G(万兆)的网络需要的大约4个Xeon CPU的核,也就是说,单是做网络数据包处理,就可以占去一个8核高端CPU的一半的算力。这种时候单独找个像DPU的芯片处理这些事吧,让专业的人干专业的事吧。也许对于数据量不太多的初期,增加一个芯片就会增加一份成本,这样看起来比较奢侈。但如果是数据中心呢,如果网络到了100G、200G、甚至400G(实际上已经有了,但不普及)呢?近年来CPU的发展速度放缓,已经很难赶上数据的“爆炸”速度了。这时候增加一个DPU芯片,释放CPU的性能,让CPU去处理它该处理的东西,我们应该将其称为高效。

中科驭数的DPU

中科驭数的联合创始人兼CTO卢文岩博士向我们介绍,中科驭数的DPU具有四大功能:

1、DPU将作为CPU的卸载引擎,释放CPU的算力到上层应用。

2、DPU将成为新的数据网关,将安全隐私提升到一个新的高度。

3、DPU将成为存储的入口,将分布式的存储和远程访问本地化。

4、DPU将成为算法加速的沙盒,成为最灵活的加速器载体。

以中科驭数的DPU—K2架构为例,功能层面包括网络协议处理、数据库/大数据分析处理、机器学习、安全加密。

中科驭数的DPU将重点放在异构核上,以针对性算法加速为核心,通过KPU架构来组织异构核。在KPU架构下,中科驭数研发了国内首款芯片级完善的L2/L3/L4层全网络协议处理核,推出了直接面向OLAP、OLTP及类SQL处理的数据查询处理核,而没有采用原来众核为主的架构。”异构核架构将带来更高效的数据处理效率、获得更直接的使用接口,以及更佳的虚拟化支持。

在解决方案落地方面,目前中科驭数的相关产品和解决方案已经应用在金融极速交易、金融风控、极低时延数据库异构加速等场景。据鄢贵海介绍,除了深耕金融领域,2021年中科驭数产品的商业应用还将逐步拓展到混合云、数据中心、电信通信等领域。

中科驭数是一家什么公司?

中科驭数孵化于中科院计算所,有着堪称体系结构方面“国家队”级别团队,在芯片架构领域有15年的技术积累。他们创新性提出了软件定义加速器技术(Software Defined Accelerator),自主研发了KPU(Kernel Processing Unit)芯片架构,2019年设计了业界首颗数据库与时序数据处理融合加速芯片,已经成功流片。

2019年流片的产品型号为KPU-Conflux1800,KPU-Conflux1800是基于中芯国际SMIC 55nm工艺进程实现,裸片面积3000um x 4000um,采用wire bonding BGA方式封装,管脚数232,core电压1.2V,IO电压1.8V,设计频率550MHz。

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