上回我們提到了SmartNIC，以及這種智能網卡對于數據中心來說究竟起到了何種舉足輕重的作用。然而，在英偉達于2020年提出DPU（data processing units）數據處理單元這一概念后，DPU成了數據中心市場競相追逐的新潮流。英特爾也隨即推出了對應的產品，并將其命名為IPU。DPU成了數據中心里除了CPU和GPU之外的第三大處理單元。

通常這些DPU具備高速網絡連接性，其作用說起來很簡單，那就是優化數據中心里數據的移動，而CPU和GPU則專注于計算，從而騰出性能用于其他價值更高的工作。云原生的應用使得數據中心的網絡流量呈現了爆發式增長，與此同時網絡攻擊的頻率和復雜度也在不斷提高。早期解決這些問題的思路不少，用FPGA、PCIe交換機或是SmartNIC，然而這些方案其實并沒有根絕這些問題，比如SmartNIC主要用于網絡卸載，反倒是DPU帶來了一線光明，提供了網絡、存儲和安全棧的全面卸載。

不過DPU這條賽道，除了英偉達和英特爾這樣的大廠之外，也有不少初創企業發現了機遇，比如軟銀投資了兩億美元的Fungible，以及由一眾前Cisco工程師們成立的Pensando。

Fungible：800Gbps的含金量

要論DPU最關鍵的性能，自然還是網絡連接的速度，而最快的速度還得看Fungible的F1 DPU。Fungible的F1 DPU是業內第一個800Gbps的DPU，也是FungibleDPU系列的旗艦產品，足以應對目前最嚴苛的數據中心環境。

F1 DPU / Fungible

在架構上，F1 DPU集成了大量的多核處理器，52個核心均為最新一代的MIPS64 R6內核，不僅支持硬件虛擬化也將其分為獨立的控制單元。F1 DPU采用了雙發射流水線設計，配有64KB的L1 I-cache和80KB的L1 D-Cache，且L1緩存支持緩存之間的數據傳輸，總計片上L2緩存達到32MB。內存方面，F1 DPU除了集成8GB的HBM外，還支持雙通道每通道最高512GB的DDR4內存。

利用了獨特的硬件與軟件結合設計，在不影響數據中心計算能效的前提下，F1 DPU提供了最大的功能靈活性。這使得F1 DPU可以用于高性能密度和低時延的環境，比如存儲（NVMe/TCP存儲卸載）、安全、AI/ML（GPU解耦）和數據分析服務器（OLAP、OLTP大數據分析引擎）。以存儲為例，在無需x86 CPU和AFA的存儲系統中，F1 DPU可以做到15M IOPS的表現，而這里的帶寬限制完全是來自于PCIe本身的帶寬限制。

英偉達：靈活的命名人

接著我們來看看“命名人”自己的DPU產品。英偉達的BlueField2同樣是排名前列的DPU之一，而且在收購了Mellanox之后，英偉達在連接性上的開發實力更強了。BlueField2結合了ConnectX-6網絡適配器和8個64位的Armv8A72核心，板載16GB/32GB的DDR4內存。在連接性上，BlueField2支持雙端口的10/25/50/100 Gb/s，或是單端口的200Gb/s。接口方面，BlueField2既支持16lanePCIe4.0也支持自家的InfiniBand。

單從參數上來看，BlueField2不比Fungible的F1 DPU，但BlueField2并非英偉達的殺手锏，真正的殺手锏是第三代BlueField3。

BlueField3 / 英偉達

與第二代產品相比，BlueField3可以說經歷了徹頭徹尾的升級。1/2/4端口的配置支持到400Gb/s的連接性，這400Gb/s的連接性既可以通過以太網實現，也可以通過NDR Infiniband實現。此外，在計算規模上，BlueField3也終于下了大手筆，換成了16核Armv8.2+的A78核心，配以8MB的L2緩存和16MB的LLC系統緩存。

BlueField3的內存更是緊跟最新的技術，直接用到了32 lane的PCIe5.0，集成了兩個DDR5 5600MT/s的DRAM控制器和16GB的板載DDR5內存。盡管在連接性上還是比Fungible的F1 DPU要差一籌，但BlueField3提供了更多的尺寸選項既有HHHL半高半長也有FHHL全高半長，英偉達也提供了M.2和U.2的連接器用于直接連接存儲，這對于既追求高性能又追求機房部署靈活性的數據中心來說，明顯更有吸引力。

小結

從Fungible和英偉達在各自DPU產品的對比上來看，初創企業與傳統大廠相比未必沒有一戰之力，這樣后來者居上的趨勢在數據中心處理器、AI芯片等新產品形態上屢見不鮮。但追求極致依然在這個市場站穩腳跟的最佳方式，畢竟對于云服務廠商的數據中心來說，雖然他們提供了各種等級的云服務，但那些企業級的服務才是最大的利潤增長點。即便他們沒有實力自研DPU，在第三方DPU的選擇上也不會吝嗇的。下一回我們再來談談國產DPU廠商在這個賽道上的進展。