DPU ( Data Processing Unit ) est un processeur dédié avec une structure centrée sur les données. Il adopte une voie technologique définie par logiciel pour prendre en charge la virtualisation des ressources de la couche infrastructure et prend en charge les services de la couche infrastructure tels que le stockage, la sécurité et la gestion de la qualité des services. Dans la stratégie produit DPU publiée par NVIDIA en 2020 , elle se positionne comme la " troisième puce principale " après le CPU et le GPU dans le centre de données , déclenchant une vague de boom industriel. L'émergence de DPU est un signe progressif d'informatique hétérogène. Semblable au développement du GPU , le DPU est un autre cas typique de conception d'architecture pilotée par les applications ; mais différent du GPU , le DPU est plus bas niveau pour les applications. Le problème central à résoudre par le DPU est la " réduction des coûts et l' augmentation de l' efficacité " de l' infrastructure , qui consiste à décharger la charge de " l' efficacité de traitement du CPU est faible et le GPU ne peut pas le gérer " sur le processeur dédié .Le DPU améliore l'efficacité de l'ensemble du système informatique et réduit le coût total de possession (TCO) de l' ensemble du système . L'émergence de la DPU peut être une autre étape importante dans l'évolution de l'architecture vers la voie de la spécialisation.
Explication du " D " dans DPU
Le " D " de DPU a trois interprétations :
1. Unité de traitement des données , le responsable du traitement des données. Cette explication place les « données » au cœur, ce qui est différent du « signal » correspondant aux processeurs liés à la communication tels que les processeurs de signal et les processeurs de bande de base, et également différent des données graphiques et d'image correspondant au GPU . Les « données » ici fait principalement référence à toutes sortes d'informations après numérisation, en particulier diverses séries chronologiques et données structurées, telles que de grands tableaux structurés, des paquets de données dans des flux réseau, des textes volumineux, etc. Un DPU est un moteur spécialisé pour traiter ce type de données.
2. Datacenter Processing Unit , le processeur du centre de données. Cette explication considère le centre de données comme le scénario d'application du DPU , en particulier avec l'essor du WSC ( Warehouse-scale Computer ), les centres de données de différentes tailles sont devenus l'infrastructure informatique de base . À l'heure actuelle, DPU a une très large perspective d'utilisation dans les centres de données. Cependant, il y a trois grandes parties du centre de calcul : le calcul, le réseau et le stockage.La partie informatique est dominée par le CPU et assistée par GPUle Les puces qui effectuent le traitement des données dans l'informatique et les réseaux peuvent être appelées unités de traitement de centre de données , donc cette déclaration est relativement unilatérale.
3. Unité de traitement centrée sur les données , c'est-à-dire un processeur centré sur les données . Data-centric , c'est-à-dire centré sur les données, est un concept de conception de processeur, par opposition à " Control-centric " , c'est-à-dire centré sur le contrôle. L'architecture classique de von Neumann est une structure typique centrée sur le contrôle. Dans le modèle informatique classique de von Neumann, il y a des contrôleurs, des calculatrices, des mémoires, des entrées et des sorties. La performance dans le système d'instructions est une série de sauts conditionnels très complexes et d'instructions d'adressage . Le concept de centralité des données est conforme à l'informatique de flux de données ( Data Flow ), et c'est une méthode pour obtenir une informatique efficace. Dans le même temps, divers calculs proches de la mémoire , calculs en mémoire , intégration de calculs de stockage et autres voies techniques qui tentent de briser le mur de la mémoire sont également conformes au concept de conception centrée sur les données.
Les trois explications ci-dessus à propos de " D " reflètent les caractéristiques de DPU sous différents angles et ont toutes certains mérites. L'auteur estime que la connotation de DPU peut être comprise comme trois dimensions différentes.
Source : Livre blanc sur le processeur de données dédié (DPU), Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences, Yan Guihai, etc.
Téléchargement du texte intégral : https://www.yusur.tech/zkls/zkys/dpu_whitepaper.html