CCF Chip 2024，精彩不能停！7月21日下午，中科馭數在第二屆中國計算機學會（CCF）芯片大會的“馭數專屬時刻”仍在繼續(xù)，馭數組織承辦“DPU技術趨勢和應用——DPU在云原生與智算網絡中的探索與實踐”專題論壇，業(yè)內DPU專家們將討論焦點鎖定在了DPU在云原生網絡與智算網絡中的實際應用，深入探討了如何利用DPU技術解決計算系統(tǒng)級問題，進一步推動了DPU技術與產業(yè)應用的深度融合。

論壇主席中科院計算所研究員李曉維在開場致辭中表示，DPU在網絡、計算、安全、數據中心智能化等方面展現了關鍵作用，可以滿足國家建設新質生產力的需求。李老師指出，在國家戰(zhàn)略和產業(yè)發(fā)展雙重需求的驅動下，DPU正迎來發(fā)展的黃金時期，需深化產學研合作，共同把握機遇，應對挑戰(zhàn)，加速推進DPU產業(yè)化進程。

論壇主席、中科馭數高級副總裁、CTO盧文巖表示，中科馭數長期致力于推動DPU技術的創(chuàng)新與發(fā)展，過去四年來，我們已連續(xù)舉辦了五屆DPU技術論壇，從最初的底層芯片技術探討，到軟件生態(tài)的構建，再到上層應用的拓展，論壇主題層層遞進，穩(wěn)扎穩(wěn)打，希望推動產業(yè)界構建探討一套全面、堅實、領先的DPU技術體系。今天，我們對DPU在云和智算場景的系統(tǒng)級解決方案展開探討，相信DPU會在未來的算力網絡中發(fā)揮越來越大的作用！

中國聯通網絡通信首席專家曹暢在《DPU賦能算網融合》演講中闡述，算、存、運一體協(xié)同的算力基礎設施才能發(fā)揮算力最大價值，更好應對AI發(fā)展需求。從NIC發(fā)展而來的DPU，作為新型主力芯片，正在以“專有芯片做專有任務”的加速，從更加底層的數據處理及應用部署方式滿足智算等互聯業(yè)務對“算存網管效安”的需求，提升數據流轉的性能和安全，賦能算網融合的千場萬景。

比如在通信云場景中，DPU作為一種新型計算技術，可支持網絡、存儲、安全、管理等基礎設施層功能卸載，提升通信云的資源利用率和安全性等。在算力服務場景中，算力服務網關調用DPU資源實現算力能力卸載與數據高效轉發(fā)，提高算力服務的效率、使用體驗與安全性。而針對智算網絡中的RDMA RoCE問題，DPU也能提供優(yōu)化解決方案，克服TCP/IP協(xié)議限制，促進數據高效傳輸。

最后，曹老師也提到，DPU的關鍵創(chuàng)新在于其以數據為中心的新型計算理念，并可以此為契機拉動產業(yè)鏈上下游形成對算網架構、標準等技術體系的共識。

中科馭數應用研發(fā)部總經理陳巖在《高性能網絡技術創(chuàng)新的基座——數據網絡應用開發(fā)平臺 DNDP》分享中表示，“算中有網, 網中有算”的算網融合是算力架構的演進趨勢。中科馭數針對當前數據網絡開發(fā)的痛點，如平臺封閉性、基礎組件缺乏及復雜場景驗證難題，創(chuàng)新研發(fā)了“開物”數據網絡應用開發(fā)平臺。

該平臺集可編程性與豐富組件于一體，支持軟硬件二次開發(fā)，配備充足硬件資源與調試工具鏈，實現即插即用，簡化復雜場景搭建。開物平臺的軟硬結合架構，包含可定制的DPU核心組件與HADOS軟件平臺，大幅縮短算法至系統(tǒng)部署周期，賦能存儲網絡、網絡安全、在網計算、基礎網絡、云原生網絡、智算網絡等多領域創(chuàng)新，共同推進網絡技術與算法研究的前沿發(fā)展。

中國移動研究院基礎網絡所數據中心網絡研究室主任王瑞雪在《基于DPU的全調度以太網技術思考與實踐》演講中指出，AI大模型以GPU集群分布式訓練為基礎，帶來大量節(jié)點間通信消耗，網絡成為AI算力“瓶頸”，以網強算對我國更加重要。網絡設備能力決定GPU集群組網規(guī)模、網絡性能決定GPU集群算力加速比、網絡可用性決定GPU集群穩(wěn)定性。因此，智算中心以太網技術路線基本形成產業(yè)共識，技術生態(tài)和產業(yè)規(guī)模是核心競爭力。

中國移動原創(chuàng)性提出全調度以太網（GSE）技術體系，革新以太網轉發(fā)機制，基于三大核心機制轉變，實現高精度負載均衡、網絡層原生無損及低延遲。GSE為適應不同場景的需求，分為純網絡方案和端網協(xié)同兩條技術路線。端網協(xié)同方案是高性能智算中心網絡技術趨勢。在這個場景中，DPU作為網絡中GSP節(jié)點，需具備高效亂序報文處理與主動擁塞控制能力，進一步優(yōu)化網絡規(guī)模與性能表現。

天翼云資深研發(fā)專家鄒明在《創(chuàng)新算力架構——天翼云紫金DPU推動算力普惠》演講中指出，隨著互聯網和AI業(yè)務的發(fā)展，傳統(tǒng)以CPU為核心的算力架構，面臨著虛擬化組件消耗服務器資源多，虛擬化業(yè)務性能差，新的算力平臺適配推廣困難的諸多挑戰(zhàn)。為了應對這些挑戰(zhàn)，天翼云作為云服務國家隊，積極應對算力挑戰(zhàn)，自研紫金DPU，通過虛擬化組件卸載、多種業(yè)務硬件加速以及自研三棧合一高性能網絡協(xié)議，使得天翼云紫金DPU具備高性能、高可靠性、低成本、簡單易用的特點，在天翼云公有云、混合云和集團各項業(yè)務上云環(huán)境中大規(guī)模部署，業(yè)務場景涵蓋通算、超算、智算等各項場景。

特別是在智能計算場景中，引入紫金DPU后，不僅簡化了VPC（虛擬私有云）和對象存儲的VxLAN接入過程，還提供了RoCE并行文件存儲的直接接入能力，極大減少了網絡層面的冗余，降低了整體網絡架構的復雜性，進而提高了數據中心的效率和響應速度。在傳統(tǒng)通算場景中，通過紫金DPU的卸載以及軟硬融合的硬件加速技術，實實現虛擬化“零”損耗，業(yè)務性能大幅提升，并且支持一云多芯，加速了國產化算力的推廣。

北京郵電大學汪碩在《可編程網絡探索與實踐》演講中表示，為應對人工智能和高性能計算給網絡來的挑戰(zhàn)，構建新質生產力所需的大帶寬、低延遲、高可靠網絡，定制化協(xié)議與可編程設備已成為未來網絡重要的演進趨勢，并初步形成覆蓋芯片、硬件、軟件的完整生態(tài)。網絡通信與安全紫金山實驗室聯合北京郵電大學通過發(fā)布全球首個骨干網可編程操作系統(tǒng)UniNOS，支持運營商級骨干網絡功能，成功適配主流異構交換芯片，已在長三角區(qū)域骨干網白盒平面與紫金山無損數據中心應用，支撐PB級算力數據中心的大規(guī)模落地驗證。新型可編程的確定性網絡可解決網絡利用效率、丟包等問題，推動互聯網從“盡力而為”到“確保所需”技術體系變革，能夠滿足數據傳輸、算力互聯等典型場景的網絡需求。

中科馭數產品運營部副總經理李冬在《基于DPU的高性能云底座探索與實踐》演講中表示，云計算技術體系中，DPU是串聯網絡、存儲、安全、虛擬化、裸金屬、容器等各個業(yè)務系統(tǒng)的核心要素。也是基于這一理解，IaaS on DPU(IoD)技術的核心思想，即將云計算基礎設施組件下沉至DPU。

中科馭數基于IoD技術打造的解決方案統(tǒng)一管理計算和裸金屬節(jié)點，確保99%的服務器資源直接服務于客戶業(yè)務，大幅提升基礎設施的業(yè)務處理能力，單機吞吐量提升4倍，存儲IOPS性能提升1.5倍。針對券商低時延服務，中科馭數通過DPU卸載代理流量，采用用戶態(tài)協(xié)議棧繞過內核，自主研發(fā)服務網格快路徑，將業(yè)務訪問時延降至130微秒，降低70%，并減少服務器CPU消耗達20%。在公有云裸金屬服務中，中科馭數的解決方案實現了分鐘級交付，無需PXE或操作系統(tǒng)安裝，通過集中式代理模式替代邊車模式，減少了資源消耗，提升了配置的簡易性和靈活性。

展望未來，IoD技術將持續(xù)演進，涵蓋可觀測性、輕量級虛擬化、軟硬協(xié)同擁塞控制等多個領域，引領DPU技術在云計算領域的廣泛應用。

在圓桌論壇環(huán)節(jié)，主持人盧文巖、天翼云鄒明、北京郵電大學汪碩、中科馭數陳巖、李冬五位嘉賓深入探討了DPU技術在云和智算領域的革新與挑戰(zhàn)。專家們也一致認為，DPU的本質在于性能加速，通過算力卸載提升效率，從產業(yè)來看，當前DPU技術路線和產業(yè)應用趨勢也正逐漸清晰，在智算場景和云原生場景中將大有可為。

專家們也提到，標準化、生態(tài)建設與人才培養(yǎng)，仍是DPU技術廣泛應用前必須跨越的障礙。DPU的標準化有助于降低使用門檻，促進技術的廣泛接受；生態(tài)系統(tǒng)的健全則能吸引更多的開發(fā)者與合作伙伴，加速技術迭代與創(chuàng)新；而高校與產業(yè)界的深度融合，則能培養(yǎng)出更多具備實戰(zhàn)經驗的人才，為DPU技術的長遠發(fā)展奠定堅實基礎。開物K-Machine的發(fā)布，正是中科馭數邁向教育領域的第一步，旨在培養(yǎng)DPU專業(yè)人才，讓開發(fā)者能夠以低的成本、更短的開發(fā)周期進行網絡研究與算法開發(fā)。

DPU技術已逐步走向成熟、邁向應用大規(guī)模推廣的階段，行業(yè)同仁們更多地開始討論DPU在數據中心和云計算環(huán)境中解決系統(tǒng)層面的“大問題”。中科馭數非常榮幸成為這一進程的參與者和推動者，我們將繼續(xù)致力于底層技術的創(chuàng)新與生態(tài)建設，推動DPU技術在算力基礎設施中的普及和深化應用。邀您共同見證DPU在云計算和智算領域的深遠影響。