Nvidia 數據中心市場產品 - BlueField 2 / 2X DPU Data Processing Unit

由CPU Centric到Data Centric

一直以來Data Center是由CPU Centric(CPU為中心主導)的設計,Intel的X86 CPU更是龍頭,有80-90%壟斷優勢。

Nvidia 成功令到CPU + GPU成為一個組合式配套,打入Data Center市場,利用Nvidia GPU比CPU更有效率處理AI相關運算工作。

Nvidia沒有停下腳步,下一步都是對Intel的Data Center產品市場步步進迫。

過去五年至十年,Data是爆發性增長。仍然使用傳統的CPU為中心主導模式,靠著開發的Software運行在CPU之上,去處理大量數據,不是一個有效率的做法。

2020年10月Nvidia GTC發表了最新的數據中心市場產品,BlueField 2和BlueField 2X Data Processing Unit (DPU),是針對由Data Centric(Data為中心主導)的設計概念,令到CPU + GPU + DPU結合成為一個新的組合式配套。利用DPU更有效率處理Data有關工作,一粒DPU可以代替125粒X86架構CPU的工作量,是十分驚人的數字。

關於BlueField 2 / 2X DPU

DPU的原本設計,是源自於2019年Mellanox發佈的SmartNIC技術,Mellanox用了Arm的IP,結合起來成為BlueField IPU,同樣是Software Defined可軟件定義的處理器,提高資料傳送的速度,靈活性,和安全性。

今次Data Center Infrastructure on a Chip概念,提供Programmable可編程的Arm架構CPU的核心,令Infrastructure變為Application:

  • 基建管理 (Infrastructure Management)
  • 可軟件定義儲存 (Software-defined Storage)
  • 可軟件定義保安 (Software-defined Security)
  • 可軟件定義網絡 (Software-defined Networking)

以上等於把相關功能放到更底層由DPU處理(看下圖),可以有更高效率,讓CPU有更多運算能力去執行Application。

BlueFiled 2X加入GPU/CUDA 功能,理論上更快更直接使用BlueField上的Data,作AI運算。(BlueField 2沒有GPU/CUDA功能)

整體的應用有助Cloud Computing雲計算,Edge Computing邊緣計算,AI人工智能。

DPU + DOCA

DOCA (Data Center Infrastructure-on-a-Chip Architecture) 是Nvidia提供的SDK Library,令DPU成為一粒Software Defined可軟件定義的處理器。

DPU + DOCA這一個安排似曾相識,令我想起GPU + CUDA這個組合。相信利用DOCA,可以更有彈性去使設置和使用DPU的功能。

合作夥伴VMware

Nvidia宣布了與Vmware的合作,VMware有Virtualization的高市佔優勢,VMware是Data Center Infrastructure OS,加上Nvidia的DPU是Data Center Infrastructure 處理器,有機會重新定義Data Center的Processing Model,成為新的標準。

結語

對於Nvidia推出的DPU,我的態度是審慎樂觀,DPU有機會成為下一個増長亮點。

Nvidia的數據中心市場產品發展,顯示出前瞻性思維:

  • Data的數量正在爆發性增長,未來幾年Data Center數據中心成為各公司的重要戰場。

  • 收購了専門做high speed networking產品的Mellanox,産品發揮的協同效應是策略性,相信籍著DPU是進一步擴展在Data Center的地位。

  • 雖然收購Arm未得到監管批準而放行,這個DPU已經見到是Nvidia加上Mellanox和Arm的混合產物,Arm明顯對Data Center市場有着戰略性地位。

  • BlueField 2 / 2X在2012年會推出市場,根據Product Roadmap,2023年預計會推出BlueField 4,對比現在的BlueField 2,提升1 倍Data Rate,及提高1000倍Compute Throughput(計算吞吐量),又是一個驚人的數字。

Nvidia利用DPU進一步蠶食Intel的數據中心晶片市場,成功與否,要留意末來一兩年DPU在市場的反應。

以上不是投資建議,只是個人分享,歡迎大家留言討論。


參考文章

Nvidia : I am AI

Nvidia 收購 Arm,背後想甚麽

半導體系列 (2) 半導體時代,這次不一樣,This Time is Different ?




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