ProCloud Yandex
11.03.2024
читать 5 минут

Как устроены DPU, сопроцессоры для обработки данных

/upload/iblock/9f9/ocjfy2q2o7q20dkzzag1mvwzi4t440pa/49_opt.jpeg

DPU – это блоки обработки данных, работают с центральными и графическими процессорами для повышения вычислительной мощности и обработки все более сложных современных рабочих нагрузок. Иногда они также называются IPU, infrastructure processing unit, или инфраструктурные процессоры.

Рынок DPU неуклонно набирает обороты благодаря росту спроса на ИИ, интернет вещей, 5G и сложные облачные архитектуры.

В этой статье мы рассмотрим, что такое DPU, как они работают, преимущества и выбор надежного поставщика.

Что такое DPU

В центрах обработки данных DPU (Data Processing Unit) — программируемый процессор, способный эффективно обрабатывать различные рабочие нагрузки, связанные с данными. Он может выполнять такие задачи, как передача данных, сокращение размера, обеспечение безопасности, сжатие, аналитика и шифрование.

Каковы функции и преимущества DPU

DPU быстро становятся важным компонентом современных вычислений из-за их способности повышать эффективность и производительность центров обработки данных за счет разгрузки рабочих нагрузок с ЦП.

DPU предоставляют множество преимуществ в современных центрах обработки данных, выполняя следующие основные функции:

  1. Повышенная вычислительная мощность.
  2. Повышение эффективности и производительности.
  3. Способность решать сложные задачи.
  4. Способность удовлетворить растущие потребности ЦОД. Есть возможность масштабировать инфраструктуру по мере необходимости.
  5. Повышенная надежность и доступность благодаря резервированию и высокой доступности. Это обеспечивает непрерывность выполнения критически важных задач обработки данных в случае аппаратных сбоев.
  6. Снижение затрат на оборудование, связанное с управлением ЦОД, за счет разгрузки задач обработки с ЦП и выполнения сложных задач, тем самым требуя меньшего количества аппаратных компонентов.

Каковы особенности DPU?

DPU имеют несколько особенностей, а именно:

  • высокоскоростное сетевое подключение;
  • высокоскоростная обработка пакетов;
  • ускорители;
  • многоядерная обработка;
  • контроллеры памяти;
  • поддержка PCI Express 4-го поколения;
  • функции безопасности, такие как шифрование, брандмауэр и VPN (виртуальная частная сеть).

Провайдеры используют в своих продуктах разные технологии и материалы в зависимости от потребностей клиентов. Существует три основных типа DPU с использованием баз:

  1. SOC;
  2. ASIC;
  3. FPGA.

Каждый из них адаптирован к конкретному приложению или системе клиента.

Как выбрать подходящего поставщика DPU

На рынке довольно много поставщиков, но DPU NVIDIA , Marvell и Intel пока занимают лидирующие позиции. Пространство DPU обещает стать ожесточенным полем битвы для технологических гигантов и производителей чипов в ближайшие годы.

Вот на что стоит обращать внимание при выборе поставщика:

  1. Совместимость с существующей инфраструктурой, это обеспечивает минимальные или нулевые сбои в повседневной работе.
  2. Требования к рабочей нагрузке.
  3. Простота интеграции.
  4. Уровень безопасности.
  5. Техническая поддержка и дополнительные услуги.
  6. Репутация поставщика.
  7. Стоимость предоставляемых услуг.

Исходя из этого, можно выбрать оптимального поставщика с учетом имеющегося бюджета и действующих требований компании.

Часто задаваемые вопросы

В чем разница между DPU, CPU и GPU?

Вот принципиальные различия между ними:

  1. Функционал. DPU (data processing unit, блок обработки данных), CPU (central processing unit, центральный процессор) и GPU (Graphic Processor Unit, графический процессор). ЦП — это основной процессор, отвечающий за общую работу компьютерной системы, служащий «мозгом» компьютера. Графический процессор — это специализированный процессор для задач графических вычислений, таких как рендеринг 3D-изображений или видео. DPU — это новейший процессор, специализирующийся на рабочих нагрузках, ориентированных на данные, таких как работа в сети, хранилище и операции безопасности в центрах обработки данных.
  2. Архитектура. ЦП состоят из нескольких мощных процессорных ядер, оптимизированных для последовательной или последовательной обработки, то есть выполнения одной задачи за другой. Графические процессоры имеют большое количество более простых ядер, оптимизированных для параллельной обработки, то есть одновременных задач. DPU сочетают в себе вычислительные ядра, блоки аппаратного ускорителя и высокопроизводительный сетевой интерфейс для масштабной обработки задач, ориентированных на обработку данных.
  3. Примеры вариантов использования. ЦП используются практически в каждом компьютерном устройстве, от смартфонов до компьютеров и серверов. Графические процессоры часто используются в игровых ПК. DPU в основном используются в центрах обработки данных.

Как использовать DPU для улучшения инфраструктуры ЦОД?

Добиться улучшения можно за счет повышения эффективности, увеличения скорости обработки данных и снижения рабочей нагрузки на процессоры, что приводит к более быстрой и надежной обработке данных.

Какое оборудование необходимо для использования DPU?

Чтобы использовать DPU, сервер или сетевое устройство должны иметь совместимый слот PCIe для карты DPU. Аппаратное обеспечение также должно иметь совместимую операционную систему и драйверы, достаточный объем памяти для правильной работы DPU, а также надежное питание и охлаждение.

Какие типы рабочих нагрузок может обрабатывать DPU?

Выполняя масштабную обработку данных, DPU разгружает сетевые и коммуникационные нагрузки с ЦП. Рабочие нагрузки, ориентированные на данные, включают в себя анализ данных, передачу, сокращение, обеспечение безопасности, сжатие, аналитику, сжатие и шифрование.

DPU идеально подходят для сетей хранения данных. Практические приложения могут включать искусственный интеллект и машинное обучение, анализ и обработку больших данных, транскодирование и потоковую передачу видео, обработку и безопасность сетевого трафика, а также ускорение ввода-вывода в хранилище.

Какие типы механизмов ускорения данных доступны для DPU? 

Механизмы ускорения данных, доступные для DPU, включают шифрование/дешифрование, сжатие/декомпрессию, сокращение данных, вывод AI/ML и работу в сети.

Каково будущее блока обработки данных?

Вычислительная архитектура будет продолжать развиваться, поскольку спрос на приложения с интенсивным использованием данных продолжает расти, что требует более быстрой, эффективной и безопасной обработки данных.



Хотите узнавать больше о технологиях и наших облачных продуктах? Подписывайтесь на нашу рассылку и следите за новостями: Телеграм и Вконтакте.

Новости
5 апреля 202405.04.2024
читать 1 минутучитать 1 мин
ProCloud CPO Диана Беда в рейтинге ИТ-лидеров от Global CIO
28 марта 202428.03.2024
читать 1 минутучитать 1 мин
Запуск новой локации: Казахстан
6 марта 202406.03.2024
читать 1 минутучитать 1 мин
ProCloud №1 в Рейтинге облачных провайдеров 2023