DPU server là gì ? Chức năng và cách thức hoạt động

Trong hệ thống máy chủ/server, CPU là đầu não điều phối mọi hoạt động trong hệ thống trung tâm CNTT. Nhưng điểm bất lợi của CPU là thành phần bị động và không thể lập trình. Và sau đó GPU đã phát triển nó là một phần quan trọng trong công tác chuyên về xử lí đồ hạ và dần chiếm vai trò quan trọng trong một số ứng dụng máy tính đặc thù. Tuy nhiên, quy mô của cá trung tâm dữ liệu đang phát triển vượt ra khỏi giới hạn bộ xử lí máy chủ, và cấp thiết cần một bộ xử lí mạnh mẽ hơn. Và DPU đã được ra đời và phát triển và thành một phần quan trọng của máy chủ. Nó giúp tăng tốc khả năng nhận và lưu trữ dữ liệu trên máy chủ trong các trung tâm dữ liệu. DPU mở ra kỉ nguyên mới cho mô hình data center và điện toán đám mây.

Khái niệm về DPU server

DPU được viết là (Data Processing Unit) là một bộ xử lí hiệu suất cao có thể lập trình, dung để tăng tốc các chức năng mạng và lưu trữ cho các máy chủ trung tâm dữ liệu.

Các thành phần của DPU

• CPU đa lõi, hiệu năng cao, có thể lập trình được bằng phần mềm, thường dựa trên kiến trúc ARM.
• Giao diện mạng hiệu suất cao có khả năng phân tích, xử lí và truyền dưc liệu hiệu quả ở tốc độ cao, hoặc tốc độ chung của phần còn lại trên network
• Một bộ máy tăng tốc linh hoạt và có thể lập trình đa dạng, giúp giảm tải và cải thiện hiệu suất ứng dụng co AI và machine Learning, bảo mật, viễn thông lưu trữ.

Các Tính năng của DPU

DPU bao gồm những tính năng sau đây:

• Kết nối tốc độ cao qua một hoặc nhiều giao diện có tốc độ 100 Gigabit đến 200 Gigabit
• Xử lí các gói với tốc độ cao
• Xử lí đa lõi thông qua CPU dựa trên ARM hoặc MIPS (lõi ARM CPU 8 x 64-bit)
• Bộ điều khiển cung cấp RAM DDR4 và DDR5
• Accelerators
• Hỗ trợ chuẩn PCI Express Gen 4
• Các tính năng bảo mật
• Hệ điều hành tùy chỉnh được tách biệt khỏi hệ điều hành của hệ thống

DPU giúp xủ lí và tối ưu luồng dữ liệu vào ra

Trong triển khai hệ thống, DPU đóng vai trò là bộ điều khiển lưu lượng dữ liệu, nó sẽ thực hiện phân phối dể gửi và nhận các gói trong mạng. Ngoài ra, nó cũng chịu trách nhiệm tính toán và phân phối tài nguyên lưu trữ.

Cũng giống như GPU, DPU được cắm vào khe PCIe của máy chủ và chúng cho phép máy chủ tải các chức năng mạng và lưu trữ từ CPU sang DPU, để cho phép DPU chỉ tập trung vào chạy hệ điều hành và các ứng dụng hệ thống. Điều này giúp giảm tải cho CPU và giúp cho hệ thống chanyj nhanh hơn và hiệu suất cao hơn rất nhiều.

DPU thường sử dụng FPGA có thể lập trình và được tích hợp trong các card mạng để tăng tốc lưu lượng mạng. Điều này giống như cách mà GPU hoạt động để chuyên xử lí đồ họa, giúp giảm tải các hoạt động tính toán và xử lí từ CPU sang GPU.

DPU sẽ trở thành thành phần thứ ba trong các máy trng tâm dữ liệu và với CPU( bộ xử lí trung tâm) cà GPU ( xử lí đồ họa) vì khẳ năng tăng tốc và thực hiện các chức năng mạng và lưu trữ của chúng

Cả 3 thành phần CPU, GPU và DPU sẽ đảm nhận những vai trò riêng của mình

• CPU sẽ được sử dụng chi mục đích xử lí tính toán chung.
• GPU sẽ được chuyên để xử lí đồ họa.
• DPU sẽ được sử dụng để xử lí dư liệu và đảm bảo việc truyền dữ liệu tốc độ cao trong các trung tâm dữ liệu

Kết luận

Tại thời điểm này DPU đang dần trở nên phổ biến trong các máy chủ trung tâm dữ liệu hiệu suất cao do khả năng giảm tải quá trình xử lí dữ liệu, các chức năng mạng và chức năng lưu trữ từ CPU sang cho DPU, cho phép CPU chỉ tập trung làm việc vận hành hệ thống.