创科广场｜NVIDIA加快验证改进数据中心 投资炽热夥伴生态成形

去年10月，NVIDIA行政总裁黄仁勋将收购的智能网卡Mellanox，冠上了新名字「DPU」（数据处理器）后，预测DPU和CPU、GPU将成「未来数据中心三大支柱」，上周再公布了新DPU版本BlueField3，支持的生态夥伴日众。

黄仁勋公布了以InfiniBand驱动的网络平台Quantum-2，能提供高性能计算（HPC）效能。Quantum-2跟量子运算没有关系，只是新一代的超级电脑。但NVIDIA倒是推出了模拟量子运算的cuQuantum的SDK，以加快验证真正量子电脑上的算法。

　　Quantum-2支援NVIDIA开发的400Gbps InfiniBand平台，包括了NVIDIA Quantum-2交换器、ConnectX-7网络卡和BlueField-3数据处理器 （DPU），除了400Gb/s惊人吞吐量，还支援多租户的共用功能。

HPC可支援多用户

　　以往，HPC只是少数科学家或专业才使用，类似是车厂执行复杂的空气动力模拟情景，或是气象预报。不过随着软件进步，不少产品设计、电影动画、生物和化学工程、地质研究，都会用上HPC。HPC用途不断拓展，即使公有云也开始为数以百万计用户，提供HPC服务。

　　以往HPC属于封闭单用户系统，难以供多租户一起共用，Quantum-2则正好为上述的新兴应用而度身定造，既提供HPC性能，又支援多用户。

　　Quantum-2支援云原生的技术，具400Gb/s高吞吐量和多租户支援功能，可满足众多使用者的需求。数据中心可基于应用需求，自行选择以ConnectX-7网络卡或者BlueField-3的DPU建构。

　　BlueField的DPU可从系统的CPU，卸载了网络和储存运算工作量，隔离不同VM和容量的流量，实现零信任和分散式的防火墙，相信也会成为日后私有云数据中心标准技术。

DPU引发投资热潮

　　所谓「DPU」，就是指可编程设计的处理器，专门用于运行数据中心内的特定基础设施；最常见是保安、储存和网络功能，以释放现有伺服器算力，卸载工作量使伺服器可运行更多应用。乍听起来，DPU与GPU有雷同之处，自从黄仁勋提出DPU而成为滥觞，DPU马上身价百倍，在各地引发投资热潮。

　　数据中心虚拟化之后、为了处理VM网络、储存、保安，耗用大量CPU算力，专用处理器以卸载和隔离流量，马上应运而生，其实在公有云并不陌生。AWS开发了Nitro System，原理上跟DPU完全一样，为了卸载数据中心保安、虚拟化、网络和储存等功能，以释放更多CPU算力。但Nitro System是AWS专属技术；NVIDIA的DPU，除了可供应其他公有云，还可成为成为数据中心的标准，前景更广阔。

　　各家厂商积极投入下，DPU市场百花齐放，英特尔也推出称之为Infrastructure Processing Unit，市场上DPU还有多家初创，不少大有来头，其中Pensando创办人为Cisco的资深工程团队，主席和创办人之一更是Cisco前任行政总裁John Chambers，投资者还包括了Lightspeed、HPE和高通。

　　Fungible的创办人是Pradeep Sindhu，为Juniper Networks的联合创办人，投资者则包括了软银愿景基金。中国亦有多宗DPU的融资，最近包括了益思芯科技，创办人黄益人曾创办美国CNEX Labs。

　　黄仁勋也公布DPU生态系统，网络设备厂商Juniper Networks在GTC上宣布了Edge Services Platform平台，并全面支援BlueField的DPU。Juniper Networks的设备部署在不少大型数据中心，支援BlueField，无疑打下了强心针。

保安厂商踊跃支持

　　Juniper技术总监Raj Yavatkar表示，DPU除了可从CPU卸载网络、保安和储存等I/O算力，也可实现分散式网络和保安服务；包括了向数据中心内每一部伺服器，提供独立的容器防火墙和第7层的代理伺服器（Proxy），提供保安和加速性能。

　　除了Juniper以外，支持BlueField还有多家保安厂商；Palo Alto Networks（PAN）已公布了专门针对BlueField的虚拟防火墙系列，每秒传输速度高达100Gb/s，比现时以基于通用CPU设计的虚拟防火墙，快上了5倍，未来企业更容易设计出类似公有云的超级数据中心。

　　不过，以DPU作为加速网络和保安应用，还须中央化SDN软件管理，数据中心设计须作改变，不过现在厂商磨拳擦掌，系统软件正虚位以待。

VMware就建立了「Project Monterey」，支援在BlueField综合管理所有网络和保安的功能。VMware仍是数据中心虚拟平台最具影响力的厂商，Project Monterey意味DPU可成为虚拟技术的数据中标准。

　　NVIDIA指新版BlueField-3可卸载多达300处理器的工作量，英特尔会在下届Six Five高峰会推出基础设施处理器（infrastructure processing unit，IPU），也就是DPU的发展蓝图。HPE的Aruba则推出以Pensando的DPU设计的交换器。

　　据研究Gartner估计，DPU市场迅速扩展，2023年出货的网络卡之中，约有三分之一会是DPU。预料数年后，市场上DPU选择，将多如雨后春笋。