將小型資料中心整合在單一晶片 NVIDIA進一步解析Bluefield-2 DPU設計

日前在VMWorld 2020與VMware共同宣布打造Project Monterey項目，其中包含以Arm架構設計、整合Mellanox Technologies旗下ConnectX-6 Dx網路卡的Bluefield-2 DPU，藉此提昇虛擬化環境應用佈署效率之後，NVIDIA在10月間舉辦的GTC活動上具體說明此款DPU，同時也宣布推出結合Ampere GPU加速，可對應更大規模資料吞吐量處理運作的Bluefield-2X DPU。

另外，NVIDIA也預告Bluefield系列DPU未來發展藍圖，其中包含在2022年推出Bluefield-3 DPU，以及Bluefield-3X DPU，並且將在2023年推出Bluefield-4 DPU。

至於此次預計與VMware合作應用在Project Monterey項目的Bluefield-2 DPU，則會在2021年正式投入使用。

若以Bluefield-2 DPU分別可對應70 SPECint的CPU整數處理能力、0.7 TOPS運算能力與200Gbps資料傳輸效率，Bluefield-2X DPU將藉由Ampere GPU提高整體運算能力，但在CPU整數處理能力與資料傳輸效率均與Bluefield-2 DPU相同。

而進展到Bluefield-3 DPU，則會在CPU整數處理能力與整體運算能力大幅提昇，到了Bluefield-4 DPU則會有更明顯算力成長。

NVIDIA更將Bluefield DPU視為以SoC形式打造的「小型可程式化資料中心架構」，藉此加快不同規模的數據中心運作效率。在Bluefield-2 DPU的設計裡，分別採用8組64位元的Cortex-A72 CPU核心，搭配2組VLIW (Very-Large-Instruction-Width,超長指令集)，並且藉由PCI-e 4.0介面連接使用。

本身支援RDMA/RoCE、GPU Direct、SDN/SFV等加速網路型態，同時具備高度網域隔離安全性，以及包含加密阻絕、侵入防護與底層可信特性。在儲存部分則支援串接光纖傳輸的NVMeoF (NVMe over Fabrtics)、可擴展彈性儲存架構，以及重複資料刪除、壓縮與加密處理機制，藉此對應需更具擴展性的儲存需求。

配合Bluefield DPU設計，NVIDIA也釋出名為DOCA架構的開發工具與API資源，另外也提供獲得認證的參考應用服務設計，並且相容第三方業者提供解決方案。

另外，針對人工智慧佈署需求所打造的Bluefield-2X DPU，則是進一步整合Amere GPU，將可藉由數位化視覺形式實現異常監控與自動回應，以及即時流量與線性分析，並且能確認系統內部是否有異常存取活動，同時也支援動態安全協作等應用，針對影音內容上傳部分也能進行即時分析，在人工智慧運算應用佈署部分更可進一步推動資料分析處理加速。

針對與VMware合作部分，NVIDIA強調將會進一步加深，同時也預期能藉由虛擬化技術讓GPU加速運算擴展到更多應用層面。

《原文刊登於合作媒體mashdigi，聯合新聞網獲授權轉載。》