DPU芯片或将成为算力经济下的重要支柱

4月2日消息，对于很多券商来说，他们很喜欢把家安在交易所机房附近。当然这不是为了上班方便，而是为了从交易所的机房拉根专线，以更低的延迟、更快的速度获取行情数据并进行交易。用一个比较粗糙的比喻就是：券商的工作可能就像是在抢红包 ，一抢几个亿那种。为了更好的抢到红包，他就需要及时知道哪个群有红包，并且要很快抢到。对于这类人群肯定会想要更好的网络，以及更好的设备，DPU就是其中的一环。

DPU是最新发展起来的专用处理器的一个大类，其产生的背景是数字智能时代，数据爆发导致的端-边-云一体化趋势带来的对计算延迟、数据安全、资源虚拟化的需求。

中科驭数是一家专注于智能计算领域的DPU芯片公司，近日中科驭数发布了其下一代DPU芯片计划，预计将于2021年流片K2芯片。

DPU是什么？

从大分类上讲，DPU（Data Processing Unit）是一种专用处理器，与CPU这类通用处理器是不同的。

举个例子来说，专用处理器就像地铁，如果是在两个地铁站之间通行，速度极快。而通用处理器就像汽车，同样是两个地铁站之间通行，坐汽车需要等红灯，而且还可能会堵车呢，这种情况下速度是不如地铁的。但如果要去的地方没有地铁站，还是坐汽车去吧。去没有地铁站的地方坐汽车会更合适。专用处理器在专用领域速度完胜通用处理器，但在非专用领域，还是用通用处理器吧。

专用处理器都是在专用领域解决专用问题的，那么DPU是解决什么的呢？DPU是面向数据中心对数据所经历的的存储、传输、计算的环节做有针对性的处理，以此来提升系统效率。DPU的出现疏解了CPU非“核心”功能。

以网络协议处理为例，要线速处理10G（万兆）的网络需要的大约4个Xeon CPU的核，也就是说，单是做网络数据包处理，就可以占去一个8核高端CPU的一半的算力。这种时候单独找个像DPU的芯片处理这些事吧，让专业的人干专业的事吧。也许对于数据量不太多的初期，增加一个芯片就会增加一份成本，这样看起来比较奢侈。但如果是数据中心呢，如果网络到了100G、200G、甚至400G（实际上已经有了，但不普及）呢？近年来CPU的发展速度放缓，已经很难赶上数据的“爆炸”速度了。这时候增加一个DPU芯片，释放CPU的性能，让CPU去处理它该处理的东西，我们应该将其称为高效。

中科驭数的DPU

中科驭数的联合创始人兼CTO卢文岩博士向我们介绍，中科驭数的DPU具有四大功能：

1、DPU将作为CPU的卸载引擎，释放CPU的算力到上层应用。

2、DPU将成为新的数据网关，将安全隐私提升到一个新的高度。

3、DPU将成为存储的入口，将分布式的存储和远程访问本地化。

4、DPU将成为算法加速的沙盒，成为最灵活的加速器载体。

以中科驭数的DPU—K2架构为例，功能层面包括网络协议处理、数据库/大数据分析处理、机器学习、安全加密。

中科驭数的DPU将重点放在异构核上，以针对性算法加速为核心，通过KPU架构来组织异构核。在KPU架构下，中科驭数研发了国内首款芯片级完善的L2/L3/L4层全网络协议处理核，推出了直接面向OLAP、OLTP及类SQL处理的数据查询处理核，而没有采用原来众核为主的架构。”异构核架构将带来更高效的数据处理效率、获得更直接的使用接口，以及更佳的虚拟化支持。

在解决方案落地方面，目前中科驭数的相关产品和解决方案已经应用在金融极速交易、金融风控、极低时延数据库异构加速等场景。据鄢贵海介绍，除了深耕金融领域，2021年中科驭数产品的商业应用还将逐步拓展到混合云、数据中心、电信通信等领域。

中科驭数是一家什么公司？

中科驭数孵化于中科院计算所，有着堪称体系结构方面“国家队”级别团队，在芯片架构领域有15年的技术积累。他们创新性提出了软件定义加速器技术（Software Defined Accelerator），自主研发了KPU（Kernel Processing Unit）芯片架构，2019年设计了业界首颗数据库与时序数据处理融合加速芯片，已经成功流片。

2019年流片的产品型号为KPU-Conflux1800，KPU-Conflux1800是基于中芯国际SMIC 55nm工艺进程实现，裸片面积3000um x 4000um，采用wire bonding BGA方式封装，管脚数232，core电压1.2V，IO电压1.8V，设计频率550MHz。

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