Nvidia planuje przejąć firmę ARM. W tym przypadku, oprócz procesorów graficznych (GPU) i procesorów CPU, nowy układ scalony o nazwie DPU . Firma wyjaśnia, czym on jest i przedstawia plan rozwoju na nadchodzące lata. Procesor (CPU) i procesor graficzny (GPU) są elementami komputerów od dziesięcioleci. Chociaż rola GPU wykroczyła poza grafikę, umożliwiając wykonywanie operacji ogólnego przeznaczenia, w pełni wykorzystujących możliwości obliczeń równoległych, w branży komputerowej pojawiają się nowe typy układów: DPU.
DPU, co to jest?
Wraz z przejęciem ARM, do gry wejdą również nowe jednostki przetwarzania danych (DPU), będące efektem przejęcia Mellanox. Według Jen-Hsun Huanga, prezesa Nvidii, jednostki DPU będą stanowić jeden z trzech głównych filarów informatyki w przyszłości. Procesor (CPU) odpowiada za obliczenia ogólne, procesor graficzny (GPU) za obliczenia przyspieszone, a DPU przesyła dane do centrum danych i przetwarza informacje.
Firma Nvidia definiuje DPU jako układ scalony chip (SoC) składający się z wysokowydajnego , programowalnego, wielordzeniowego procesora, wyposażonego w szybki interfejs sieciowy i wyspecjalizowane silniki zaprojektowane do przyspieszania określonych operacji, takich jak sztuczna inteligencja. Wszystkie te możliwości są niezbędne do zapewnienia izolowanych, fizycznych i natywnych dla chmury obliczeniowej obliczeń, które zdefiniują kolejną generację przetwarzania w chmurze. Zasadniczo jest to wyspecjalizowany procesor, który może obsługiwać obciążenia sieciowe i zapewniać bezpieczeństwo pamięci masowej.
Jednostka DPU może być używana jako samodzielny, zintegrowany procesor , ale często jest zintegrowana z kartą SmartNIC, która jest kontrolerem interfejsu sieciowego niezbędnym dla serwerów nowej generacji. W przypadku Nvidii, firma opracowała jednostkę DPU o nazwie BlueField-2. Jest ona obecnie w fazie testów i będzie gotowa do dostarczenia partnerom w 2021 roku.
Słynny BlueField-2
Bluefield-2 bazuje na niestandardowym układzie SoC. Posiada osiem rdzeni ARM Cortex-A72 i dwa silniki akceleracji VLIW. Zawiera kartę sieciową ConnectX-6 DX zapewniającą szybką łączność sieciową. Nvidia wypuści dwie karty wyposażone w jednostki DPU: Bluefield-2 i Bluefield-2X. Bluefield-2 to tradycyjna karta sieciowa smartNIC z jednostką DPU i dwoma portami sieciowymi. Bluefield-2X, oprócz jednostki DPU, zawiera procesor graficzny oparty na architekturze Ampere (prawdopodobnie GA102, ale nie jest to potwierdzone). Ma to na celu przyspieszenie tego, co Nvidia nazywa „obliczeniami sieciowymi”. Patrząc w przyszłość, Nvidia ma już jasno określony plan działania, a rodziny BlueField-3 i BlueField-4 są już w fazie rozwoju: BlueField-3 będzie ulepszoną wersją BlueField-2, natomiast w przypadku BlueField-4 firma planuje zbudować kartę graficzną z pojedynczą, wysokowydajną jednostką DPU, zdolną do obsługi obciążenia łączonego DPU i GPU. Celem jest osiągnięcie wydajności obliczeniowej AI na poziomie 400 TOPS.
Podobnie jak miało to już miejsce w przypadku procesorów graficznych z CUDA, nawet w przypadku DPU, amerykańska firma pracuje nad stroną oprogramowania, proponując tzw. architekturę „Data Center Infrastructure-on-a-Chip” (DOCA), czyli model programowania dla DPU, który może ułatwić życie programistom.
