DPU“大跃进”:第一批DPU应用问世

据Dell'Oro Group研究报告显示,预计到 2026 年,智能网卡(DPU)收入将达到 16 亿美元。Dell'Oro Group 研究总监 Baron Fung 表示:“到 2026 年,交付给超大规模云服务提供商的服务器中有一半以上将配备智能网卡,其中许多服务器端口将以 100 Gbps 或更高的速度连接到网络。智能网卡和高速端口也有机会用于企业等其他市场,但首先需要解决各种技术和成本挑战。”

近几个月来,随着一系列基于DPU的应用平台与存储设备的问世,让DPU的相关应用迈向新的阶段,有望克服以往DPU与系统平台的整合问题,打破DPU发展的桎梏。

无论哪一种类型的DPU产品,从智能网卡、可编程加速卡、存储处理器(SPU)、到运算型存储装置等,都只是提供运算卸载功能的辅助附加装置,本身无法独立运作,必须安装到服务器或存储设备才能发挥作用。

更进一步来看,DPU也并非安装到服务器就可以直接发挥作用,还有一连串的设定、调校问题必须处理,有时甚至还需要搭配DPU厂商提供的API与SDK,修改前端应用程序,才能完整发挥DPU提供的运算能力。

这也意味着,DPU的使用门槛其实相当高,只有开发、整合能力较强的用户,才能充分利用DPU,对于一般用户而言,恐怕将难以发挥它的优势,这也成为DPU推广上的一个障碍。

若要打破这个障碍,其实有一个办法,便是由供应商端负责解决DPU与系统平台的整合问题,推出预先整合了DPU的应用平台或存储设备,用户端只要使用这些内含DPU的系统,便能马上获得DPU所提供的运算加速能力。

所以,对于有意向采用DPU加速应用的用户而言,近期问世的一系列DPU存储设备以及应用平台,等于提供了这类技术架构的入门利器。

第一代DPU存储设备与服务器

为了将DPU从元件推广到系统层面,英伟达在2020年时,便曾推出搭配该公司BlueField DPU的参考平台,以BlueField DPU为核心,搭配NVMe SSD、机箱、背板等元件,构成1U与2U两种规格的存储服务器。然而,这种参考平台,还不算是面对第一线用户的实际产品。

就现在看来,最积极建构完整DPU存储产品应用环境的厂商可能是Fungible,事实上,该公司在2020年10月发布的FS1600存储服务器,应该是市面上首款基于DPU的存储阵列产品,当中采用了常见的2U/24Bay机箱,以2组Fungible的F1 DPU作为核心,内含12组100 GbE端口,可支持NVMe/TCP传输,并能透过DPU提供即时压缩、加密与Erasure Coding等功能。

继Fungible之后,其他厂商陆续也推出了搭载DPU的存储设备。

例如,近年大出风头的初创厂商VAST Data今年3月发布了内含英伟达 BlueField DPU的Care存储机箱,这款产品采用1U机箱,可搭载最多22组E.1规格的SSD,以及8组U.2规格的SCM,并配置4张BlueField BF1600 DPU卡,每张BF1600各自连接1或4个的SSD与SCM模组,构成4路的Active-Active架构。借助BlueField DPU,Care存储机箱的单一机箱输出传输率可从40 GB/s提高到60 GB/s以上。VAST Data进一步表示,未来这一套系统还会将搭配的DPU卡升级到英伟达的 BlueField-3。

多数DPU厂商都是采用嵌入式通用处理器或FPGA作为DPU的运算核心,但存储厂商Nyriad独树一帜,以英伟达GPU作为辅助运算单元的核心。整体而言,该公司的Nsulate存储平台除了x86处理器之外,还特别安装了基于英伟达GPU的加速卡,构成CPU+GPU架构,可由GPU取代传统RAID控制器,提供Erasure Coding与其他运算卸载功能。

2022年3月,Nyriad推出新一代GPU加速存储阵列产品UltraIO H系列,机箱内含2组控制器,称作head nodes,每组控制器都采用两颗Intel Xeon处理器,搭配两张英伟达RTX A6000 GPU卡,其中GPU扮演的角色是配合Nyriad专属的UltraIO OS,为每个写入区块执行hash运算、借此来检验资料的完整性,减轻CPU的运算负担。

服务器端与整机柜服务器产品

除了存储端产品,在服务器端与整机柜服务器产品领域,也开始出现整合DPU的产品。

在2021年初,Fungible发表了基于DPU的Fungible Data Center,这套产品是由Fungible Rack机柜组成,含有标准的运算服务器、存储设备与交换器。其特别之处在于运算服务器安装Fungible的S1 DPU卡,搭配的存储设备则是同厂牌的FS1600 DPU存储服务器丛集,在管理平台Fungible Data Centre Composer的控制下,整座机柜的存储及网络传输都以DPU为核心来驱动。

而在一线服务器大厂方面,热衷引入DPU应用的则是HPE。虽然该公司自身无DPU产品,但其在2021年先后与Nebulon、Pensando这2家DPU供应商合作,将Nebulon的SPU卡以及Pensando的DSC卡引进HPE的服务器产品线,包括ProLiant系列通用服务器、Apollo系列高效能运算与大数据服务器,以及Edgeline融合边缘系统等产品线,日后都可提供预载与整合DPU,因此这些产品堪称市面上首批“DPU Ready”服务器产品线。

整体来说,尽管目前整合了DPU的IT设备数量还不多,但已经涵盖了存储设备、服务器到整机柜服务器领域,对于有意布局DPU的用户来说提供了构建DPU应用环境的基础。

*本文编译自IThome,不代表SDNLAB观点


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SDNLAB君 发表于22-06-02
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