自ChatGPT橫空出世掀起國內(nèi)百模大戰(zhàn)以來，拉動算力需求出現(xiàn)爆發(fā)式增長，也促進算力基礎(chǔ)設(shè)施由通用算力為主向通算、智算、超算一體化演進。據(jù)IDC預(yù)計，2021-2026年期間，中國智能算力規(guī)模年復(fù)合增長率達52.3%，預(yù)計到2026年智能算力規(guī)模將進入每秒十萬億億次浮點計算(ZFLOPS)級別，達到1271.4 EFLOPS。

在這一趨勢作用下，作為算力底座的云計算技術(shù)，對異構(gòu)算力需求越來越高。中科馭數(shù)高級副總裁張宇認為，算力核心來源將是三U即GPU、CPU、DPU一體，CPU實現(xiàn)通用算力，GPU釋放智能算力，DPU支撐基礎(chǔ)I/O算力，實現(xiàn)多卡、多機數(shù)據(jù)的高速同步，缺一不可。

DPU作為新型算力基礎(chǔ)設(shè)施的一股新生力量，在各行各業(yè)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用也在逐步深入，而不同的場景需要多元化的DPU支持，在這方面一直專注于DPU研發(fā)、基于自研KPU芯片架構(gòu)率先發(fā)布三代DPU、持續(xù)構(gòu)建生態(tài)和擴展應(yīng)用的中科馭數(shù)，顯現(xiàn)出強勁的競爭力。

在最近舉辦的以“DPU構(gòu)建高性能云算力底座”為主題的線上技術(shù)開放日活動上，中科馭數(shù)集中展現(xiàn)了其在低時延、云原生及智算中心三大關(guān)鍵場景下的技術(shù)成果與五大核心DPU解決方案，凸顯了中科馭數(shù)在高性能數(shù)據(jù)中心建設(shè)與云算力基礎(chǔ)設(shè)施升級中的堅實力量。

推動算力基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展 應(yīng)用多點開花

“DPU是解決數(shù)據(jù)中心計算效率低、資源利用率低、安全性低‘三低’問題的關(guān)鍵技術(shù)。中科馭數(shù)正不遺余力地參與并積極推動算力基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，DPU技術(shù)開放日既是對DPU技術(shù)應(yīng)用的典型方案展示，也是DPU技術(shù)在重要細分場景走向成熟的標(biāo)志?！敝锌岂S數(shù)創(chuàng)始人、CEO鄢貴海表示。

在云計算方面，中科馭數(shù)高性能云原生底座方案為DPU在云計算中落地應(yīng)用夯實基礎(chǔ)，帶來物理隔離、業(yè)務(wù)卸載、硬件加速、業(yè)務(wù)快速迭代等諸多優(yōu)勢。通過將工作節(jié)點的存儲、網(wǎng)絡(luò)、管理等基礎(chǔ)設(shè)施組件完全卸載到DPU硬件，釋放Worker節(jié)點的CPU算力資源給到業(yè)務(wù)系統(tǒng)，幫助集群算效比大幅提升，極大提升了云基礎(chǔ)設(shè)施的服務(wù)效能與穩(wěn)定性。

張宇介紹，DPU已在某頭部云計算廠商的云數(shù)據(jù)中心中落地?；贒PU的方案使得裸金屬服務(wù)的業(yè)務(wù)邏輯發(fā)生了明顯變化，可以大大縮短裸金屬服務(wù)的交付時間，實現(xiàn)了虛擬網(wǎng)絡(luò)功能的全面卸載，也為存算分離相關(guān)的多種存儲技術(shù)提供了統(tǒng)一的接口。

針對云原生業(yè)務(wù)的復(fù)雜性和高時效性需求，中科馭數(shù)提出了基于DPU的極速服務(wù)網(wǎng)格方案，以服務(wù)網(wǎng)格化繁為簡，有效降低了系統(tǒng)時延，為用戶帶來了前所未有的極致云原生業(yè)務(wù)體驗。目前，基于DPU的服務(wù)網(wǎng)格方案已成功應(yīng)用于國內(nèi)某知名證券機構(gòu)，引入中科馭數(shù)方案后，在七層服務(wù)治理下，時延降至100-130微秒；在四層流量下僅需40微秒。

在數(shù)據(jù)安全領(lǐng)域，中科馭數(shù)展示了高性能國產(chǎn)密碼卸載方案，依托自主研發(fā)的加解密引擎，確保安全業(yè)務(wù)在保證極高效率的同時，實現(xiàn)了自主可控的安全保障。采用此方案，可降低主機CPU利用率至90%以上，確保業(yè)務(wù)零丟包，提高安全性能，減少客戶工作量。

在智算、超算領(lǐng)域，并行文件系統(tǒng)是一種常見且重要的分布式文件存儲系統(tǒng)。中科馭數(shù)推出的RDMA加速并行文件系統(tǒng)解決方案，采用RDMA網(wǎng)絡(luò)DPU卡代替?zhèn)鹘y(tǒng)網(wǎng)卡，將RDMA網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與并行文件系統(tǒng)，突破了傳統(tǒng)的存算速度瓶頸，解鎖了存算之間的高速通道，以更少的計算資源提供更強的網(wǎng)絡(luò)傳輸能力。

面對證券期貨交易領(lǐng)域?qū)Φ蜁r延的嚴苛要求，中科馭數(shù)信創(chuàng)低時延網(wǎng)絡(luò)解決方案憑借異構(gòu)加速技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，實現(xiàn)了自主安全且時延領(lǐng)先的技術(shù)突破，在系統(tǒng)層兼容各類國產(chǎn)操作系統(tǒng)，在應(yīng)用層廣泛適配多家業(yè)內(nèi)金融軟件廠商的交易系統(tǒng)，從而支撐核心交易業(yè)務(wù)從底層硬件到上層軟件，向全信創(chuàng)平臺遷移，同時還能獲取媲美非信創(chuàng)的時延性能。

軟硬協(xié)同發(fā)展 持續(xù)增添新動能

伴隨著數(shù)字經(jīng)濟時代的全面開啟，算力不僅成為新的關(guān)鍵生產(chǎn)力，也成為大國博弈的核心競爭力。國內(nèi)DPU賽道也站滿了各路玩家，如阿里云、騰訊、字節(jié)跳動等互聯(lián)網(wǎng)巨頭，以及一些DPU創(chuàng)業(yè)公司中科馭數(shù)、星云智聯(lián)、云脈芯聯(lián)、大禹智芯、益思芯、芯啟源等。

隨著大模型作為一種新型基礎(chǔ)設(shè)施逐漸普及，AI將賦能千行百業(yè)，算力資源需求爆發(fā)性增長，數(shù)據(jù)中心將迎來新一輪的大規(guī)模擴容和升級，發(fā)展云端算力成為明確方向，對DPU需求也持續(xù)增長。有數(shù)據(jù)顯示，未來幾年云與數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域每年國內(nèi)服務(wù)器出貨量將維持在500萬臺左右，其中DPU滲透率在10%左右，單臺服務(wù)器可以配置一塊到多塊DPU板卡，預(yù)計每年DPU需求量將在100萬片左右。

尤其是最近加快建設(shè)算力基礎(chǔ)設(shè)施的各種重磅政策和方案接連出臺，利好DPU產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2023年10月，工信部、中央網(wǎng)信辦、國務(wù)院國資委等六部門2023年10月聯(lián)合印發(fā)《算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動計劃》，提出到2025年算力規(guī)模超過300 EFLOPS，并將DPU設(shè)為重要任務(wù)之一。

在DPU比拼層面，一方面盡管DPU發(fā)展有不同的路線，但DPU SoC已成為當(dāng)前國外頭部云服務(wù)提供商和DPU廠商的主流技術(shù)路線。另一方面，生態(tài)至關(guān)重要。

中科馭數(shù)獨辟蹊徑，創(chuàng)新性地提出了軟件定義加速器技術(shù)路線，自主開發(fā)敏捷異構(gòu)KPU創(chuàng)新架構(gòu)，解決了DPU設(shè)計碎片化的問題，且具有軟件定義可配置、低設(shè)計成本、計算高效的優(yōu)勢，目前已迭代三代，第四代DPU也即將上市。

在軟件生態(tài)方面，中科馭數(shù)自研的DPU軟件開發(fā)平臺HADOS，可兼容多種操作系統(tǒng)，大幅降低應(yīng)用軟件開發(fā)難度。目前，中科馭數(shù)全面擁抱國產(chǎn)化生態(tài)，已與國內(nèi)6大CPU芯片、12家主流操作系統(tǒng)、9家主流數(shù)據(jù)庫廠商、8家頭部云/云原生廠商、17家TOP級服務(wù)器廠商完成兼容性適配。并且參與了10大開源社區(qū)平臺建設(shè)，共同推動技術(shù)發(fā)展。

值得一提的是，中科馭數(shù)還牽頭并參與了30余項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及團隊標(biāo)準(zhǔn)的制定，成為DPU標(biāo)準(zhǔn)的重要推動者和參與者。

發(fā)展至今，中科馭數(shù)從芯片底層架構(gòu)，到網(wǎng)絡(luò)、存儲、計算等上層應(yīng)用系統(tǒng)已形成深厚的核心技術(shù)積累。面向未來，張宇總結(jié)道，DPU將帶動算力基礎(chǔ)設(shè)施計算體系結(jié)構(gòu)的變化，在軟硬件協(xié)同、架構(gòu)層面快速迭代，中科馭數(shù)也將持續(xù)優(yōu)化DPU的低時延、高吞吐，加強推進在低時延、云原生及智算中心等關(guān)鍵場景的落地，為國內(nèi)算力基礎(chǔ)設(shè)施增添新動能。