Nvidia, DPU:er i sikte, och inte bara GPU:er och CPU:er

Nvidia planerar att förvärva ARM. I det här fallet kommer, utöver GPU:er och processorer, ett nytt chip som kallas DPU att introduceras. Företaget förklarar vad det är och beskriver sin färdplan för de kommande åren. CPU:n och GPU:n har varit komponenter i våra datorer i årtionden, och medan GPU:ns roll har utvecklats bortom grafik för att utföra allmänna operationer som fullt ut utnyttjar dess parallella beräkningskapacitet, dyker nya typer upp inom datorindustrin: DPU:er.

DPU, vad är det?

Med förvärvet av ARM kommer även de nya databehandlingsenheterna (DPU:er), som är ett resultat av förvärvet av Mellanox, att komma i bilden. Enligt Nvidias VD Jen-Hsun Huang kommer DPU:er att representera en av de tre huvudpelarna inom datoranvändning i framtiden. CPU:n är till för allmän databehandling, GPU:n för accelererad databehandling, och DPU:n överför data till datacentret och bearbetar informationen.

Nvidia definierar DPU:n som ett -chip (SoC) bestående av en högpresterande , programvaruprogrammerbar flerkärnig processor utrustad med ett höghastighetsnätverksgränssnitt och specialiserade motorer utformade för att accelerera specifika operationer, såsom artificiell intelligens. Alla dessa funktioner är avgörande för att leverera isolerad, bare-metal och molnbaserad databehandling, vilket kommer att definiera nästa generations molntjänster. I huvudsak är det en specialiserad processor som kan hantera nätverksarbetsbelastningar och lagringssäkerhet.

DPU:n kan användas som en fristående integrerad processor , men den är ofta integrerad i ett SmartNIC, vilket är en nätverksgränssnittskontroller som är avgörande för nästa generations servrar. I Nvidias fall har företaget utvecklat en DPU som heter BlueField-2. Den är för närvarande i testfasen och kommer att vara redo för leverans till partners under 2021.

Den berömda BlueField-2

Bluefield-2 är baserad på en specialbyggd SoC. Den har åtta ARM Cortex-A72-kärnor och två VLIW-accelerationsmotorer. Den inkluderar ett ConnectX-6 DX-nätverkskort för höghastighetsnätverksanslutning. Nvidia kommer att släppa två kort utrustade med DPU:er: Bluefield-2 och Bluefield-2X. Bluefield-2 är ett traditionellt smartNIC med en DPU och två nätverksportar. Bluefield-2X inkluderar, förutom DPU:n, en GPU baserad på Ampere-arkitekturen (troligen GA102, men detta är inte bekräftat). Detta för att accelerera det som Nvidia kallar "nätverksbaserad databehandling". Nvidia har redan en tydlig färdplan framöver, med BlueField-3- och BlueField-4-familjerna redan under utveckling: BlueField-3 kommer att vara en förbättrad version av BlueField-2, medan företaget med BlueField-4 planerar att bygga ett grafikkort med en enda högpresterande DPU, som kan hantera arbetsbelastningen från en kombinerad DPU och GPU. Det siktar på AI-beräkningsprestanda på upp till 400 TOPS.

Som redan gjorts inom GPU:er med CUDA, även när det gäller DPU:er, arbetar det amerikanska företaget på mjukvarusidan genom att föreslå det som kallas "Data Center Infrastructure-on-a-Chip" (DOCA)-arkitektur, det vill säga en programmeringsmodell för DPU:er som kan göra livet enklare för utvecklare.