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TUhjnbcbe - 2022/6/28 15:27:00
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随着云计算和人工智能等应用的兴起,数据中心芯片需求在过去几年迎来了新一轮的繁荣。这首先体现在对统治这个市场多年的x86CPU需求的剧增。众所周知,自年推出PentiumPro以来,英特尔Intel所主导的x86CPU就在服务器芯片市场大力扩张,并最终一统天下,拿下了超过九成的份额。需求的增加无疑让英特尔受益匪浅。

其次,新兴应用的出现给数据中心提出了新的需求,但传统CPU在处理这些新需求时显得有点捉襟见肘,这让当前数据中心处理器格局产生了新的变数。以人工智能的崛起为例,因为需要大规模的模型训练和迭代,并且单个模型的规模也越来越大(如具有亿参数的GPT-3模型需要上千块的GPU同时训练),这就带动了英伟达NvidiaGPU和谷歌GoogleTPU等具有先天优势的芯片在这个市场迅速普及。

DPU——软件定义的芯片

从行业的发展史看来,DPU的出现是网络基础设施体系架构发展的又一个里程碑。DPU将成为数据中心基础设施的管理和运维中枢,负责将不同的数据调度给最合适的CPU、GPU以及支持各种未来应用的xPU进行处理,并卸载和加速网络、存储和安全等处理。在笔者看来,未来的数据中心将由DPU、CPU和GPU三大主要算力组成,每台服务器都需要一个甚至多个DPU产品。换而言之,DPU的数量和服务器的数量将至少处于同一个级别。

之所以DPU能承担起如此重要的任务,这与其过去多年在数据中心的应用演变有莫大的关系。

正如之前的两篇文章描述,我们现在说的DPU是SmartNIC(智能网卡)的下一代,作为一款不同于传统NIC(Networkinterfacecontroller)的产品,智能网卡是为数据中心的网络和安全等进行加速和卸载等应用而生的,这在过去都是在CPU上完成。然而,随着需求的增加,CPU逐渐不堪重负,于是SmartNIC便逐渐将这些处理卸载下来。

随着行业对网络基础设施需求的提升,DPU应运而生。这种"新"产品不但增强了SmartNIC在网络协议和网络安全方面的能力,开发者还希望其能更好地应对数字智能时代数据爆发推动的"云-边-端一体化"趋势所带来的对计算时延、资源虚拟化和安全等需求。

可以肯定的说,DPU是从以CPU为中心向以数据为中心迁移的关键性基础技术。在真正解决和加速数据中心弹性网络、弹性存储、大规模低时延网络和安全的同时,它们还提供了虚拟机、裸金属和容器的统一化运维和管理。

在推动数据中心基础设施不断演进的同时,DPU的出现还能真正地为基础设施带来"降本增效"的效果,即将"CPU处理效率低下、GPU处理不了"的负载卸载到DPU,同时简化了数据中心的运维和管理,提升整个计算系统的效率、极大的降低整体系统的总体拥有成本(TCO)。正因为对DPU寄予厚望,英伟达用69亿美元收购了Mellanox,并认为DPU到年将会创造一个超过亿美元的市场。这也正是国内外如此多相关行业从业者积极躬身其中的原因。

在国内崛起的这波DPU企业中,云豹智能是其中当之无愧的头部企业。自成立以来,他们都非常低调,不愿意接受采访。近期,半导体行业观察终于有机会接触到此家头部DPU企业,并与该公司创始人兼CEO萧启阳博士进行了一番交流,以了解这家拥有"软件定义芯片"这个高壁垒技术企业的成功密码。

所谓软件定义,根据字面意思,软件定义就是用软件去定义硬件的功能,其本质是硬件设计能够同时满足能效和灵活性需求。在数据中心领域,美国VMware早在十年前就提出了软件定义数据中心的思路。具体而言就是大规模实现数据中心虚拟化,让不同的用户共享数据中心的计算、网络和存储资源,同时让每一个用户拥有独立的服务质量,可以不受其他用户影响,使得数据中心运营成本大大降低。在后续的发展中,软件定义存储和软件定义网络等概念也被相继提出,进一步优化数据中心。

随着数据中心的发展,软件定义的DPU也将发挥更重要的作用。这主要是因为云计算的需求不断变化,云原生(CloudNative)生态令可编程性更重要,云服务商要不断升级其场景和服务,不同客户/同一客户的需求也不断变化。为此,DPU除了要拥有高性能,从其架构上看,还应该是一款能满足不同应用和场景的软件定义芯片。

要打造符合上述要求的产品,这首先就要求DPU厂商非常深入地了解客户需求,并对不同应用场景都深刻理解,根据客户上层软件的不同需求和不同应用场景去抽象和定义产品;第二,其提供的DPU芯片还应该具备灵活和易用的可编程能力,兼容当前数据中心的主流开源软件,通用性强,对各场景都非常易用的同时,能支撑数据中心未来不同需求和应用的演进。

而云豹智能正是一家拥有如此实力的企业。要理解这句话,就必须从萧启阳博士的背景说起。

二十年磨一剑,打造世界最具颠覆性软件定义芯片

在创立云豹智能之前,萧启阳博士在芯片产业有着光辉的成绩,这在国内初创芯片公司的创始人中是极为少见的。如其在年在美国硅谷创立并成功运营的RMI公司就是其中最为耀眼的一段。

据了解,RMI是一家研发高性能多核处理器的著名芯片公司,其推出的芯片被国内外最大的几家通讯网络设备商大规模广泛应用在无线基站、基站控制器、核心网、路由器、存储、安全设备、以及智能网卡(SmartNIC)上。由于看准了通讯市场需要高性能兼可编程芯片的重要性,RMI开发了一款当时业界最高性能的多核处理器。值得一提的是,这款多核处理器本身就是一款软件定义芯片,也正因为RMI芯片早期在智能网卡上的应用,让萧博士和他当时的团队成为业内最早对智能网卡和DPU有深刻理解的技术团队。

年,在NetLogic(美国纳斯达克上市公司)和RMI合并之后,萧博士转任NetLogic亚太区总裁兼总经理。同样的,他在接下来几年也带领其团队屡传佳绩:年,他带领团队打败了时任FreescaleVP的LisaSu(现任AMDCEO)的团队,赢下了国内最大的4G基站CPU项目;年,萧博士又促成博通Broad

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