來源：內(nèi)容由ank）轉(zhuǎn)載自公眾號企業(yè)存儲技術(shù)，作者：Winnie shao，謝謝。

最近，大熱DPU賽道上的四家頭部創(chuàng)業(yè)新貴分享了他們的行業(yè)洞察和產(chǎn)品計劃。

在此，我們來總結(jié)一下，他們是如何看待這個潛力無限的市場的。

一、大禹智芯：從業(yè)務(wù)需求推動底層創(chuàng)新

大禹智芯，作為第一個分享者，開頭開得很好。大禹智芯對DPU的定位是云計算的第三引擎，對自己的產(chǎn)品目標也描述得非常清晰：面向廣泛市場提供好用易用的產(chǎn)品。

第一個分享者擔負著科普DPU的歷史的責任。同樣講歷史，大禹是從業(yè)界真實產(chǎn)品與真實應(yīng)用的角度，分析并推導了DPU背后的產(chǎn)品邏輯，這與大禹的創(chuàng)始團隊都是來自公有云大廠因此他們是最懂業(yè)務(wù)的團隊這一背景非常相符。

大禹智芯的CEO李爽，曾任美團云總經(jīng)理，他曾經(jīng)分享過團隊的產(chǎn)品策略，“從上層場景需求出發(fā)推動芯片等底層硬件的創(chuàng)新”，這也是DPU產(chǎn)品出現(xiàn)的邏輯， DPU是從公有云業(yè)務(wù)發(fā)展而來，是由業(yè)務(wù)場景反推出的一個產(chǎn)品，而不是由半導體公司主動定義然后去做客戶推廣的產(chǎn)品。

這個產(chǎn)品邏輯的也解釋了大禹智芯的第一代產(chǎn)品是一個多核的ARM通用處理器SOC構(gòu)成，到了第二代才加上FPGA以加速更高帶寬的IO接口。通用ARM處理器的SOC架構(gòu)意味著，這是一個以解決業(yè)務(wù)卸載為切入點的產(chǎn)品（而不是業(yè)務(wù)加速，降成本的產(chǎn)品）。這跟DPU最成功案例的AWS的Nitro是一樣的發(fā)展經(jīng)歷。別以為DPU是一個硬件產(chǎn)品，這種高度可編程的芯片更多的工作在軟件。剛剛被AMD以19億美金收購的Pensando， 2/3的員工是軟件工程師。

此次分享大禹智芯沒有透露他們的第三代產(chǎn)品信息，只說是去年年底就已經(jīng)開始研發(fā)，相信今年6月加入的HPCA名人堂成員蔣曉維蔣博士會交一份不錯的答卷出來。

二、中科馭數(shù)：存儲與加速

作為第二個分享者， 中科馭數(shù)感謝了大禹智芯的對DPU的全面介紹，就直奔NVMeOF的存儲方案。也不知道是不是默契，四場技術(shù)分享，大禹的重點是業(yè)務(wù)全景圖，中科馭數(shù)局部集中在存儲，云豹把管控部分講得比較詳細， 最后的益思芯則是圍繞P4重點講網(wǎng)絡(luò)。沒有出現(xiàn)，你講OpenStack的管控方案，我就拿K8s來對比，你介紹25G卡，我就拿100G卡出來的有火藥味的場面。

中科馭數(shù)花了蠻長的時間，介紹了NVMeOF的協(xié)議，演進和實現(xiàn)難點，如果對NVMeOF有興趣，非常值得一聽。

當然，我更感興趣的是中科馭數(shù)展示的最新的KPU 2代的架構(gòu)，在那篇著名的DPU白皮書中有提到，這次算是一次更詳細的解讀。

我對中科馭數(shù)的這個“軟件定義”加速器技術(shù)，不算太理解，請教了一下之后的理解是：“軟”的意思是指KPU 2代采用了大量的專用處理器，數(shù)據(jù)的處理工作是由專用處理核上的軟件代碼來完成，這里的“軟”體現(xiàn)的是可編程能力。而“硬核”加速器的“軟件定義”體現(xiàn)在硬核的調(diào)度順序可編程上。無所謂是對專用處理器編程，還是對硬核調(diào)度編程，都是可編程，可軟件定義的，雖然聽上去都是有點難度的。

KPU中的片上網(wǎng)絡(luò)FlashNOC， 盲猜是類似AXI cross bar結(jié)構(gòu)。可用P4編程的128核網(wǎng)絡(luò)引擎PPE，加上積累來的2年多的把TCP/IP棧全硬化的網(wǎng)絡(luò)加速引擎NOE，兼顧了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)面的性能和靈活性兩方面的要求。數(shù)據(jù)庫/大數(shù)據(jù)加速引擎DOE，是最為獨特的加速引擎，這是一般DPU所沒有的，我只在IBM高端CPU見過。

總之，在加速器這塊，有驚喜但是不意外，一方面中科馭數(shù)的孵化于研究專用處理器設(shè)計的中科院計算所和計算機體系結(jié)構(gòu)的重點實驗室，手熟；另一面中科馭數(shù)的產(chǎn)品理論是DPU要做“CPU做不好的，GPU做不了的”計算任務(wù)，加速器是一個有效途徑。這個理念，好，也不好，加速器是比較容易做出彩，做出差異化的地方，但是也是在通用標準化相反方向上行走，這個方向需要有強大的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導力才能駕馭。

KPU 2代目前已經(jīng)流片，下半年回片，這是四家中，芯片回來最早的，雖然并沒有集成ARM處理器，還不是soc方案。希望回片之后，能夠讀到有關(guān)FlashNOC和PPE的論文，中科馭數(shù)主導的DPU白皮書是業(yè)界一流的白皮書，有實際產(chǎn)品支撐的論文水平也應(yīng)該錯不了。

三、云豹智能：高性能芯片推動基礎(chǔ)架構(gòu)創(chuàng)新

云豹智能對DPU的歷史解讀， 是從數(shù)據(jù)中心的帶寬從10G/25G向100G升級，服務(wù)器算力沒有跟上數(shù)據(jù)中心的帶寬發(fā)展，從而形成了剪刀差，而且一直占據(jù)核心地位的CPU更擅長做串行復雜處理，并不擅長大量并行的固定網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理的技術(shù)發(fā)展本身來切入的。

相對于大禹智芯從公有云業(yè)務(wù)出發(fā)，云豹智能更像是遵循的是傳統(tǒng)芯片公司的角度， 是從下而上的推動底層硬件創(chuàng)新。但云豹智能絕對不是一家傳統(tǒng)芯片公司，它一直強調(diào)“軟件定義芯片”，這個與中科馭數(shù)的“軟件定義加速器技術(shù)”相同點在于通過軟件可編程能力去完成DPU架構(gòu)靈活性，不同點在于云豹從設(shè)計的第一天起，從需求開始，就在構(gòu)建可軟件定義的芯片架構(gòu)。

本次的技術(shù)分享，大約遵循公司的信息分享原則， 云豹智能的發(fā)言人并沒有把他們對DPU的定位，一款世界級的極度復雜的高端芯片這樣的遠大目標直白的說出來，而是相當保守地分享了一個簡略架構(gòu)圖，花了更多的時間在軟件框架上。這顆高端復雜芯片的定位，也是和云豹智能的創(chuàng)始人有深厚的半導體公司的背景相吻合。

云豹智能在去年發(fā)布了一個基于FPGA的25G網(wǎng)卡產(chǎn)品，軟件棧方面，會和后續(xù)的100G DPU產(chǎn)品無縫對接，可以當作低速預覽版。

整場技術(shù)分享中， 云豹羅列的一個DPU要解決的挑戰(zhàn)任務(wù)表，倒是確實體現(xiàn)了他們對云計算業(yè)務(wù)痛點的理解。雖然他們并沒有分享他們會如何一一解決。希望明年交付的云豹DPU芯片可以帶來最終答案。一個打算最世界級芯片的公司還沒有公布任何硬件指標， 也挺讓人期待的。

四、益思芯：P4

公平講，益思芯作為最后一個分享者，如果想避開前面已經(jīng)重點分享過的內(nèi)容，還是不容易的。益思芯非常小心的把自己的主題定為P4。 P4這種Domain-specific編程語言，確實提供了一個簡化硬件設(shè)計，也簡易化的軟件編程的數(shù)據(jù)包處理語言。最初P4是為交換機而設(shè)計的，發(fā)展壯大之后覆蓋面擴大，包括所有從核心到邊緣的所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，特別適合不停演進且定制傾向強烈的overlay網(wǎng)絡(luò)的需求。更好的是，如果服務(wù)器網(wǎng)卡側(cè)支持P4，互聯(lián)的交換機也支持P4，理論上可以形成交換機+服務(wù)器的全數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)面的聯(lián)動，這就是data center as a computer的具體呈現(xiàn)了。

雖然是David Patterson把DSA這個詞炒熱的，AI界的人力捧，但做出彩的是網(wǎng)絡(luò)界的人。P4是一個杰出Domain-Specific語言， 一個簡單的match-action模型，精準的描述出數(shù)據(jù)包的處理模型，在抽象和具體之間，拿捏到位，既針對網(wǎng)絡(luò)，又與協(xié)議無關(guān)，把數(shù)據(jù)面很好的抽象出來。而且近十年演進，加上Intel買了Barefoot，又在自己的IPU內(nèi)加入P4引擎，AMD買了Pensando，P4跟隨這兩大大廠，走在成為數(shù)據(jù)面的事實標準語言的路上。

益思芯現(xiàn)在的FPGA版本，未來的P4引擎，大禹智芯現(xiàn)在的FPGA加速器，下一代SOC的DSA網(wǎng)絡(luò)引擎，中科馭數(shù)的NP類型的PPE，云豹的完全可編程DPU引擎，都能夠完成相似的P4功能。理論上CPU：NPU：FPGA：DSA的實現(xiàn)效率比是1:10:20:80，實際性能功耗就看各家的落地能力了，讓我們坐等測試數(shù)據(jù)。

在本次技術(shù)分享中，益思芯大方地放出了目前2X25G的FPGA卡上的3層實測（非估計）轉(zhuǎn)發(fā)性能，這一點值得鼓勵，實測數(shù)字也是非常好。

結(jié)束語：

無論是從業(yè)務(wù)卸載隔離出發(fā)， 從上到下的推動硬件創(chuàng)新，還是從下向上，用DSA硬件加速業(yè)務(wù)，業(yè)界對DPU的芯片架構(gòu)認識趨于一致，必要的四個大子系統(tǒng)：通用的CPU子系統(tǒng)， 可編程的快速數(shù)據(jù)面，NVMe/RDMA/安全/壓縮等加速引擎，再加上高速IO與存儲接口子系統(tǒng)。

加速引擎可能是最能區(qū)別化不同廠商設(shè)計等部分， 也會是決定性能和靈活度關(guān)鍵技術(shù)點。但加速引擎也是一個雙刃劍，光做硬件，軟件生態(tài)沒有跟上，效果歸零。第一代的主打加速的SmartNIC， 例如原Cavium現(xiàn)在Marvell的LiquidIO， 博通的Stingay的結(jié)局并不算好。

當然，這么強大的一顆DPU芯片，不會僅僅作為網(wǎng)卡形式出現(xiàn)。格局打開，更多的產(chǎn)品形態(tài)就出現(xiàn)了，防火墻，負載均衡器，5G RAN 控制器，交換機等等，例如Asterfusion 公司的可編程交換機就是一個P4 Switch+DPU的超級豪華版本。

大家在白皮書/PPT/直播間里展示過的肌肉，最終都是要在機箱內(nèi)，機架上實操的。Talk is cheap，show me your chips。

注：本文只代表作者個人觀點，與任何組織機構(gòu)無關(guān)。