专用数据处理器（DPU）Technical White Paper of Data Processinq Unit技术白皮书第1.0版2021年10月主编单位中国科学险计算技术研究的中科取数（北京)科技有限公司计算机体系结构国家重点实验室中国计算机学会(CCF)集成电路设计专业组中国科学院计篮技术研究所中科驭数计算机体系结构国家重点实验室YUSUR
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DPUWhitePaper目录内容提...........................................1DPU技术发展概........................1.么号.D羔u......................12DPU的发展背景........1213.DPU发展历程.................14. DPU与CPU、GPU的关系.7o1.5.DPU的产业化机.............21DPU特征结构.............................21.DPU是以数据为中心IO密集的专用处理....-2.2.计算平台从"计算为中心"转向“数据为中心"。.2523.一种DPU参考设.计.......................................24DPU具备的主要功能.........DPU应用场景......353.1.应用场景一:网络功能卸载..3532.应用场景二:存储功能却裁........-33应用场录三:安全功能卸戴.....,DPU软件找五层模型........................4.4.1.软件栈开发面临的挑战…..5842DPU异构计算架构五层开发模型.....以4.3.典型软件框架案例..63业界产品概要介绍705.1.NVIDIABLUEFIELD..705.2INTEL.IPU(MOUNTEVANS)....................7353.MARVELL.OCTEON....77safunc..).u.......55中科收数K2DPU..................856、DPU发展展望.AllRightsReserved
DPUWhitePaper内容提要DPU(Data ProcessingUnit)是新近发展起来的一种专用处理器。2020年NVIDIA公司发布的DPU产品战略中将其定位为数据中心继CPU和GPU之后的第三颗主力芯片",掀起了一波行业热潮。DPU的出现是异构计算的一个阶段性标志。与GPU的发展类似,DPU是应用驱动的体系结构设计的又一典型案例：但与GPU不同的是、DPU面向的应用更加底层、类型也更多样。DPU要解决的核心问题是基础设施的"降本增效",即将"CPU处理效率低下、GPU处理不了"的负载卸载到专用DPU,提升整个计算系统的效率、降低整体系统的总体拥有成本(TCO)。新一代的DPU不仅可以作为运算的加速引擎,还具备控制平面的功能,能够运行Hypervisor,更高效的完成网络虚拟化、IO虚拟化、存储虚拟化等任务,彻底将CPU的算力释放给应用程序。DPU的出现也许是体系结构朝着专用化路线发展的又一个里程碑。本白皮书将重点分析DPU产生的背景、技术特征、软硬件考架构、应用场景、并对目前已经公布的DPU产品做简要的比较分析,为后续DPU技术发展提供必要的参考。本文的大体结构如下:第一部分介绍DPU的技术发展概况,首先对DPU做了一个基本的定义,然后阐述了DPU发展的背景,并简要介绍DPU发展的历程,DPU在现有计算生态第二部分详细说明DPU的特征结构，对DPU的定位做了进一步阐述，然后提出一种通用的DPU的结构模型。第三部分介绍DPU的应用场景,本文总结了三大应用场景:网络功能卸载、存储功能卸载、安全功能卸载,这也是DPU目前最重要的三个应用方向。AllRightsReserved
第四部分提出DPU开发的五层参考模型。包括设备层、操作层、计...
