中科驭数2024年IaaSonDPUIoD下一代高性能算力底座技术白皮书71页

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摘要:

版权声明本白皮书版权属于主编和联合编写发布单位,并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点应注明来源。标准引用格式为“IaaSonDPU(IoD):下一代高性能算力底座技术白皮书,2024年7月,中科驭数等”。违反上述声明者,版权方将追究其相关法律责任。前言DPU是当下算力基础设施的核心创新之一。如果把CPU比做大脑,那么GPU就好比是肌肉,而DPU就是神经中枢。CPU承载了应用生态,提供了通用型算力;GPU提供了高密度各类精度的算力,特别是在智算领域,对系统算力大小有决定性作用;DPU负责数据在各种CPU之间、CPU与GPU、以及GPU与GPU之间高效流通,很大程度上决定了系统是否能协同工作。DPU作为数据中心的第三颗“主力芯片”,主要通过其专用处理器优化数据中心的网络、存储、安全等处理性能,助力服务器运行效率显著提升,有效降低成本。因此,在新型数据中心建设时,围绕DPU构建数据中心网络的基础设施,在其上挂载了各种计算、存储资源的节点,对于系统的资源弹性、运行效率、性能都大有益处。但是这种使用方式的变化,需要对现有云计算架构进行一定程度的变革,才能充分发挥出DPU的优势。云计算中的头部企业AWS与阿里云在DPU的应用方面也有成功案例,借助其软硬件全栈自研的优势,快速完成了云计算系统的改造工作,实现了DPU大规模落地部署,在降低自身运营成本的同时为客户提供更好的使用体验,并产生了可观的经济效益。这种正向循环促进了相关技术栈的快速迭代与成熟,也帮助他们发展成为云计算业务领域的领军企业。随着众多芯片厂商投身到DPU技术领域后,业界对DPU的产品形态定义逐渐清晰,DPU的技术标准也在不断完善。从此DPU不再是行业巨头的“专享”技术,基础设施与云计算相关产业参与者都在寻求一种简单高效的方法,将DPU的优势运用到自身业务系统之中,例如RedHat、VMware、PaloAlto等公司纷纷推出相关解决方案。这些方案背后共同的本质思想是:将云计算的IaaS层组件从服务器侧卸载后围绕DPU构筑高性能算力底座,与AWS、阿里云的技术路线不谋而合。我们将这种思想所代表的技术路线统一归纳命名为“IaaSonDPU(IoD)”技术路线,简称IoD。本文重点阐述了IoD技术的构成以及与当前主流云计算体系的融合方案,从计算、网络、存储、安全、管控等几个方面进行深度分析,论证

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