Nvidia, DPU in vista, non solo GPU e CPU

Nvidia prevede di acquisire ARM. In questo caso, oltre a GPU e CPU, un nuovo chip chiamato DPU . L'azienda spiega di cosa si tratta e delinea la sua roadmap per i prossimi anni. CPU e GPU sono componenti dei nostri computer da decenni e, sebbene il ruolo della GPU si sia evoluto oltre la grafica per eseguire operazioni generiche che sfruttano appieno le sue capacità di elaborazione parallela, nel settore informatico stanno emergendo nuove tipologie: le DPU.

DPU, cos'è?

Con l'acquisizione di ARM, entreranno in gioco anche le nuove unità di elaborazione dati (DPU), derivanti dall'acquisizione di Mellanox. Secondo il CEO di Nvidia, Jen-Hsun Huang, le DPU rappresenteranno uno dei tre pilastri principali del computing del futuro. La CPU è dedicata all'elaborazione generale, la GPU all'elaborazione accelerata e la DPU trasferisce i dati al data center ed elabora le informazioni.

Nvidia definisce la DPU come un chip (SoC) composto da un processore multi-core ad alte prestazioni , programmabile tramite software, dotato di un'interfaccia di rete ad alta velocità e di motori specializzati progettati per accelerare operazioni specifiche come l'intelligenza artificiale. Tutte queste funzionalità sono essenziali per offrire un computing isolato, bare-metal e cloud-native, che definirà la prossima generazione di cloud computing. In sostanza, si tratta di un processore specializzato in grado di gestire carichi di lavoro di rete e sicurezza dello storage.

La DPU può essere utilizzata come processore integrato autonomo , ma spesso è integrata in una SmartNIC, un controller di interfaccia di rete essenziale per i server di nuova generazione. Nel caso di Nvidia, l'azienda ha sviluppato una DPU chiamata BlueField-2. È attualmente in fase di test e sarà pronta per la consegna ai partner nel 2021.

Il famoso BlueField-2

Bluefield-2 è basato su un SoC personalizzato. È dotato di otto core ARM Cortex-A72 e due motori di accelerazione VLIW. Include una scheda di rete ConnectX-6 DX per la connettività di rete ad alta velocità. Nvidia rilascerà due schede dotate di DPU: Bluefield-2 e Bluefield-2X. Bluefield-2 è una smartNIC tradizionale con una DPU e due porte di rete. Bluefield-2X, oltre alla DPU, include una GPU basata sull'architettura Ampere (probabilmente la GA102, ma non è confermato). Questo per accelerare quello che Nvidia chiama "networked computing". Guardando al futuro, Nvidia ha già una roadmap chiara, con le famiglie BlueField-3 e BlueField-4 già in fase di sviluppo: BlueField-3 sarà una versione migliorata di BlueField-2, mentre con BlueField-4, l'azienda prevede di realizzare una scheda grafica con una singola DPU ad alte prestazioni, in grado di gestire il carico di lavoro di una DPU e una GPU combinate. L'obiettivo è raggiungere prestazioni di elaborazione dell'intelligenza artificiale fino a 400 TOPS.

Come già fatto nel campo delle GPU con CUDA, anche nel caso delle DPU l'azienda americana sta lavorando sul lato software proponendo quella che viene chiamata architettura "Data Center Infrastructure-on-a-Chip" (DOCA), ovvero un modello di programmazione per le DPU in grado di semplificare la vita agli sviluppatori.