DPU là gì? Khác biệt gì so với CPU, GPU?

Chắc hẳn bạn đã quá quen thuộc với CPU (Central Processing Unit) linh hoạt và đáp ứng nhanh trong nhiều năm qua. Vậy bạn đã biết DPU là gì chưa? DPU khác biệt gì so với CPU, GPU? Hãy cùng Shop máy chủ giải đáp các vấn đề này ngay trong bài viết dưới đây nhé.

DPU là gì?

Đơn vị xử lý dữ liệu (DPU) thực chất là một loại bộ xử lý hiệu suất cao mới có thể lập trình lại. Nó được liên kết với các giao diện mạng hiệu suất cao, đồng thời các DPU nâng cao công việc, kích thích các chức năng mạng và lưu trữ được gửi bởi các máy chủ của trung tâm dữ liệu. Nhiều chuyên gia CNTT đã tin rằng DPU có tiềm năng hợp lực với CPU và GPU để trở thành trụ cột của thế giới điện toán.

DPU chính là một lớp bộ vi xử lý có thể lập trình mới kết hợp ba yếu tố chính. Đây là một hệ thống trên chip (SOC) được kết hợp các thành phần:

• CPU đa lõi, hiệu năng cao và có thể lập trình được bằng phần mềm,. Nó thường dựa trên kiến trúc ARM phổ biến, kết hợp chặt chẽ với các thành phần SoC khác.
• Giao diện mạng lại hiệu suất cao có khả năng phân tích, xử lý và truyền dữ liệu hiệu quả ở tốc độ của đường truyền, hoặc là tốc độ chung của phần còn lại trên network, đi tới GPU và CPU.
• Thứ 3 là một bộ máy tăng tốc linh hoạt và có thể lập trình đa dạng. Từ đó, giúp giảm tải và cải thiện hiệu suất ứng dụng cho AI cùng với Machine Learning, bảo mật, viễn thông và lưu trữ cũng như nhiều thứ khác.

Tất cả các khả năng của DPU này được đánh giá là rất quan trọng để cho phép tạo ra một hệ thống điện toán đám mây gốc (cloud-native) dựa trên phần cứng vật lý và độc lập. Qua đó, sẽ tạo ra thế hệ điện toán đám mây tiếp theo.

Điểm khác của DPU với CPU, GPU

Chắc hẳn bạn đã biết, CPU là thành phần có thể lập trình duy nhất trong hầu hết các hệ máy tính. Tuy nhiên, về sau, GPU (Graphic Processing Unit), đã xuất hiện và dần chiếm vai trò quan trọng trong một số ứng dụng máy tính đặc thù. Ban đầu nó được sử dụng để cung cấp khả năng đồ họa mạnh mẽ và theo thời gian thực, khả năng xử lý song song làm cho chúng trở nên lý tưởng với hầu hết các tác vụ điện toán tăng tốc.

Điều này khiến chúng trở thành chiếc chìa khóa mở cánh cửa cho trí tuệ nhân tạo, học sâu và các ứng dụng phân tích dữ liệu lớn.

Trong thời gian một thập kỷ qua, điện toán đã vượt ra khỏi giới hạn của PC và máy chủ với CPU và GPU đã cung cấp sức mạnh cho các trung tâm dữ liệu siêu quy mô mới.

Ngoài ra, các trung tâm dữ liệu này sẽ được hỗ trợ với một chủng loại bộ xử lý mới mạnh mẽ. Bên cạnh đó, DPU, Data Processing Unit, đã trở thành thành viên thứ ba của mô hình điện toán tăng tốc tập trung vào dữ liệu. Khi đó, những bộ xử lý mới này sẽ đại diện cho một trong ba trụ cột chính của điện toán trong tương lai.

Tóm lại, CPU dành cho điện toán đa dụng, GPU dành cho điện toán tăng tốc và DPU sẽ giúp di chuyển dữ liệu xung quanh data center cũng như sẽ thực hiện việc xử lý dữ liệu. 

Đặc điểm của DPU là gì?

DPU Được hợp nhất vào SmartNIC

Nhận thấy, DPU có thể được sử dụng như một bộ xử lý nhúng độc lập, nhưng nó thường được tích hợp vào SmartNIC. Tức là bộ điều khiển giao tiếp mạng được sử dụng làm thành phần chính trong máy chủ thế hệ tiếp theo.

Các thiết bị khác được hiểu sai thành DPU thường bỏ lỡ các yếu tố quan trọng của ba khả năng quan trọng này, đó chính là điều cơ bản để trả lời cho câu hỏi DPU là gì?

DPU sẽ Tập trung vào xử lý dữ liệu

Điều này sẽ không cạnh tranh và không có quy mô, bởi vì cố gắng đánh bại CPU x86 truyền thống bằng một cuộc tấn công hiệu suất mạnh mẽ là một trận thua. Nếu như xử lý gói 100 Gigabit / giây mang x86 đến đầu gối, tại sao CPU nhúng sẽ hoạt động tốt hơn?

Ngoài ra, giao diện mạng cần phải đủ mạnh mẽ và linh hoạt để xử lý tất cả xử lý đường dẫn dữ liệu mạng. Do CPU nhúng nên được sử dụng để khởi tạo đường dẫn điều khiển và xử lý ngoại lệ, không có gì hơn thế.

Tối thiểu sẽ có 10 khả năng mà các công cụ tăng tốc đường dẫn dữ liệu mạng cần có thể cung cấp:

• Phân tích gói dữ liệu, cũng như khớp và thao tác để thực hiện một chuyển đổi ảo mở (OVS).
• Giups tăng tốc truyền dữ liệu RDMA cho Zero Touch RoCE
• Bộ tăng tốc GPU-Direct để bỏ qua CPU và cung cấp dữ liệu được nối mạng trực tiếp tới GPU, kể cả từ lưu trữ và từ các GPU khác.
• Tăng tốc TCP bao gồm RSS, LRO và tổng kiểm tra, v.v.
• Ảo hóa mạng cho lớp phủ VXLAN và Geneve cũng như giảm tải VTEP
• Lưu lượng truy cập định hình gói tốc độ bộ tăng tốc của Google để cho phép truyền phát đa phương tiện, kết hợp với mạng phân phối nội dung và Video 4K / 8K mới qua IP (RiverMax cho ST 2110).
• Máy gia tốc thời gian chính xác cho telco Cloud RAN, ví dụ như 5T cho khả năng 5G
• Tăng tốc tiền điện tử cho IPSEC và TLS được thực hiện nội tuyến nên tất cả các tăng tốc khác vẫn đang hoạt động bình thường.
• Hỗ trợ ảo hóa cho SR-IOV, VirtIO và ảo hóa para hiệu quả.
• Cách ly an toàn: gốc của niềm tin, khởi động an toàn đồng thời nâng cấp chương trình cơ sở an toàn và bộ chứa xác thực cùng với quản lý vòng đời ứng dụng.

Đây mới chỉ là 10 trong số các khả năng tăng tốc và phần cứng rất quan trọng để có thể trả lời có cho câu hỏi: DPU là gì?

Vậy là Shop máy chủ vừa giúp bạn tìm hiểu một số thông tin liên quan đến DPU và điểm khác biệt so với CPU, GPU. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm hãy liên hệ ngay với Shop máy chủ nhé.