未來(lái)DC數(shù)據(jù)中心的終極目標(biāo)，是變成一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)，有著幾乎無(wú)限的計(jì)算能力和存儲(chǔ)資源,，超大帶寬,、超低延遲，上面跑無(wú)數(shù)的虛擬機(jī)或者容器之類(lèi)的云計(jì)算平臺(tái)。谷歌近期發(fā)布一篇關(guān)于Aquila網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的文章，今天我們就順著最近大熱的DPU，來(lái)聊聊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),。
作為芯片和通訊行業(yè)從業(yè)者，我們先從承載網(wǎng)聊起（也叫傳輸網(wǎng)）,，然后再說(shuō)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò),，最后對(duì)照谷歌Aquila架構(gòu)，展望一下網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)未來(lái)的演進(jìn)趨勢(shì),。
1,、從承載網(wǎng)聊起
一般我們說(shuō)到承載網(wǎng)，是指基站和核心網(wǎng)各網(wǎng)元之間的組網(wǎng),。手機(jī)通過(guò)空口接入基站,，基站通過(guò)光纖、交換機(jī),，和核心網(wǎng)各網(wǎng)元進(jìn)行組網(wǎng),，最后通過(guò)核心路由器，匯入互聯(lián)網(wǎng),。如圖1所示,。從2G時(shí)代到5G時(shí)代，承載網(wǎng)技術(shù)在不斷演進(jìn),，如圖2所示,。
SDH主要用在GSM/2G時(shí)代的語(yǔ)音承載（也叫CS電路交換，不是那個(gè)真人射擊游戲CS，而是Circuit Switching）,，TDM時(shí)分復(fù)用,、雙向環(huán)狀組網(wǎng)、塊狀幀結(jié)構(gòu),，憑借著極高的服務(wù)質(zhì)量和可管理性,，一度統(tǒng)治了傳輸網(wǎng)，如圖3所示,。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中,，做生意最難的不是生產(chǎn)，而是找到合適,、持續(xù)的買(mǎi)家來(lái)消費(fèi),。語(yǔ)音時(shí)代，就是打電話(huà),，需求剛性,、穩(wěn)定,、明確,，一切都好說(shuō)。
圖3 SDH組網(wǎng)圖（圖片來(lái)源：ITU）
到了3/4G時(shí)代,，語(yǔ)音通話(huà)占比急劇降低,，IP業(yè)務(wù)比重越來(lái)越大，原因也不復(fù)雜,，大家看一下自己打電話(huà),、玩微信、刷抖音的時(shí)間分配,。IP和Eth這倆貨,，都是秉承著無(wú)連接、盡力而為的原則（這兩點(diǎn)后面會(huì)反復(fù)提及）,，包大小變長(zhǎng),、不固定，和SDH的剛性網(wǎng)絡(luò)格格不入,。為了填平這個(gè)GAP,，MSTP（MSTP = SDH + 以太網(wǎng) + ATM）、MSTP+被推了出來(lái),，給SDH續(xù)了十年左右的命,。
但隨著IP占比逐漸達(dá)到壓倒性?xún)?yōu)勢(shì)，SDH再也湊活不下去了,，PTN應(yīng)運(yùn)而生,。之前看過(guò)一個(gè)公式，PTN = MPLS + OAM + 保護(hù) - IP，要理解這個(gè)公式,，咱們得先看看MPLS是啥,，如圖4所示。
圖4 IP與MPLS轉(zhuǎn)發(fā)的基本行為對(duì)比（圖片來(lái)源：《圖解網(wǎng)絡(luò)硬件》）
OSI參考模型中,，ATM和Eth都位于L2（當(dāng)然Eth也是有L1物理層規(guī)范的）,，但設(shè)計(jì)原則、幀結(jié)構(gòu)完全不同,。以太幀的原則是變長(zhǎng),、無(wú)連接、盡力而為,，ATM是定長(zhǎng),、有連接（其實(shí)ATM是TDM技術(shù)的一個(gè)升級(jí)、優(yōu)化版本）,，在兩者的競(jìng)爭(zhēng)中,，憑借著和IP的設(shè)計(jì)理念一致，Eth逐漸勝出,，現(xiàn)在ATM都不咋用了,。
Eth和IP網(wǎng)絡(luò)中，無(wú)連接和盡力而為,，是柄雙刃劍,。在非超低延遲組網(wǎng)中，這個(gè)問(wèn)題不大,，交換機(jī)根據(jù)MAC地址,，進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，路由器根據(jù)IP地址和子網(wǎng)掩碼,，進(jìn)行最長(zhǎng)匹配,，而且中高端的Switch和Gateway，目前都是ASIC硬件加速,，部分掩蓋了QoS和延遲的缺陷,。
但在超低延遲組網(wǎng)中，比如5G uRLLC承載和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò),，QoS和延遲是關(guān)鍵指標(biāo),。既然Eth/IP和ATM各有千秋，業(yè)界就搞出了個(gè)MPLS,。簡(jiǎn)單來(lái)講,，MPLS屬于OSI參考模型中的2.5層，向IP提供連接服務(wù),，本質(zhì)是隧道技術(shù)的一種,，L2可以采用Eth,，也可以用其他的層二技術(shù)。
傳統(tǒng)路由中,，分為動(dòng)態(tài)路由和靜態(tài)路由,。動(dòng)態(tài)路由主要由RIP、OSPF,、BGP這些路由協(xié)議（通過(guò)UDP/TCP承載）,，在Gateway之間同步路由表，實(shí)際上是無(wú)連接的分布式處理,。因?yàn)镮P網(wǎng)絡(luò)是M國(guó)軍方設(shè)計(jì)的,，一開(kāi)始的目標(biāo)，就是在極端情況下,，各核心部門(mén),，依然能夠保持通訊暢通，所以分布式,、去中心化的設(shè)計(jì)是必然的,。帶來(lái)的額外負(fù)擔(dān)，就是每個(gè)路由器節(jié)點(diǎn),，都要維護(hù)一個(gè)巨大的路由表,。如果你仔細(xì)閱讀谷歌論文，會(huì)發(fā)現(xiàn)Aquila中,，會(huì)在TiN中只維護(hù)一個(gè)小表,，這個(gè)和MPLS類(lèi)似。
MPLS架構(gòu)中,，為了建立連接、減少路由表的查找和維護(hù)負(fù)擔(dān),，會(huì)根據(jù)路由協(xié)議下發(fā)的路由表信息,，由邊緣路由器節(jié)點(diǎn)，生成局部標(biāo)簽,，這個(gè)Tag就相當(dāng)于一條虛擬的鏈接標(biāo)識(shí),，后面MPLS的內(nèi)部路由器，根據(jù)標(biāo)簽直接轉(zhuǎn)發(fā),，相當(dāng)于對(duì)路由表進(jìn)行了提取和抽象,，后面直接用即可，所以MPLS和動(dòng)態(tài)路由,，還是有很多關(guān)聯(lián),。
PTN公式中的 - IP，實(shí)際上就是把MPLS中的動(dòng)態(tài)路由,，改成了由控制面的網(wǎng)管,，進(jìn)行統(tǒng)一的配置和下發(fā)，同時(shí)L2層面，硬件支持OAM PDU幀的解析,、處理,，這方面借鑒了SDH中豐富的可維護(hù)性設(shè)計(jì)，大家都在互相融合,，或者說(shuō)互相抄襲,。
2、聊聊數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)
聊完運(yùn)營(yíng)商的承載網(wǎng),，再來(lái)看看數(shù)據(jù)中心（DC）網(wǎng)絡(luò),。在這兩種網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)拓?fù)渲校伎梢苑譃榻尤雽?、匯聚層,、核心層，只是DC網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)更為劇烈,。如圖5所示,。
圖5 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（圖片來(lái)源：Cisco官網(wǎng)）
通信企業(yè)經(jīng)常說(shuō)端、管,、云協(xié)同演進(jìn),，這里面的端，主要指手機(jī)移動(dòng)終端,，管主要指承載網(wǎng),，云要稍微解釋一下。
通常意義上,，云計(jì)算是互聯(lián)網(wǎng)廠商的領(lǐng)域,，畢竟他們的各種業(yè)務(wù)，比如微信,、支付寶,、抖音的后端，都是通過(guò)PaaS,、IaaS這些云計(jì)算平臺(tái),，承載在數(shù)據(jù)中心機(jī)房的一堆服務(wù)器上。但實(shí)際上,，現(xiàn)在核心網(wǎng)的網(wǎng)元,，都已經(jīng)云化了，這一點(diǎn)和互聯(lián)網(wǎng)廠商是一致的,。
早期亞馬遜這些互聯(lián)網(wǎng)巨頭,，發(fā)現(xiàn)他們自家的服務(wù)器和云服務(wù)，在滿(mǎn)足自身業(yè)務(wù)需求的同時(shí),，還有富余,，可以對(duì)外售賣(mài),，這就是目前主流的公有云由來(lái)。另外說(shuō)一句,，亞馬遜在云計(jì)算領(lǐng)域,，目前是無(wú)可爭(zhēng)議的王者，引領(lǐng)各種技術(shù)路線的演進(jìn),。
云計(jì)算都是承載在大量的服務(wù)器上,，這些機(jī)器部署在數(shù)據(jù)中心機(jī)房中。本來(lái)傳統(tǒng)的C/S架構(gòu),，終端發(fā)請(qǐng)求,，比如訪問(wèn)某個(gè)網(wǎng)站頁(yè)面，通過(guò)承載網(wǎng),、骨干網(wǎng)的一堆交換機(jī),、路由器，一路到了數(shù)據(jù)中心的機(jī)房,，服務(wù)器就給你返回一堆網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù),，終端收到數(shù)據(jù)后，瀏覽器引擎解析,、展示,。
但隨著搜索引擎、大數(shù)據(jù)處理,、人工智能這些領(lǐng)域的應(yīng)用興起,，DC的單臺(tái)服務(wù)器無(wú)法滿(mǎn)足大量計(jì)算和存儲(chǔ)的需求，分布式架構(gòu)成為必然,。同時(shí)云計(jì)算中的熱遷移,、備份、容災(zāi)和隔離需求日漸增多,，DC原有的南北向（C/S）和東西向（內(nèi)部節(jié)點(diǎn)之間）流量對(duì)比關(guān)系發(fā)生變化,，原有的松耦合帶來(lái)的通信瓶頸，日趨明顯,。
這里多說(shuō)一句存儲(chǔ)，在SSD固態(tài)硬盤(pán)之前,，HDD是絕對(duì)的主流,。受限于物理磁盤(pán)的尋道時(shí)延，HDD讀寫(xiě)延遲早已逼近物理極限,，所以那個(gè)時(shí)候DC內(nèi)部存儲(chǔ)部分的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延,，都顯得問(wèn)題不大。SSD沒(méi)有物理磁盤(pán),，內(nèi)部是一堆Flash器件 + 控制器,，速度極快,，配合專(zhuān)為非易失性存儲(chǔ)設(shè)計(jì)的NVMe和NVMeOF，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延從小頭變成了大頭,，木桶效應(yīng)之下,，網(wǎng)絡(luò)帶寬、時(shí)延和QoS優(yōu)化勢(shì)在必行,。
在DPU之前,，業(yè)界整了一堆技術(shù)和解決方案，比如英特爾,，他們一直是以處理器為核心,，主推DPDK加速，通過(guò)用戶(hù)態(tài)驅(qū)動(dòng),，ByPass內(nèi)核協(xié)議棧,，中斷改為Poll輪詢(xún)，降低了用戶(hù)態(tài)和內(nèi)核態(tài)的切換開(kāi)銷(xiāo),，以及內(nèi)存Copy負(fù)擔(dān),，配合一些新增的類(lèi)似AVX 512的專(zhuān)用指令，但本質(zhì)上還是TCP/IP那一套,。
Mellanox（已被Nvidia收購(gòu)）,，搞出了個(gè)IB（Infinite Band，聽(tīng)名字就很牛,，無(wú)限帶寬）,，上層承載RDMA協(xié)議，憑借其超高帶寬,、超低延遲,、超可靠傳輸，在DC內(nèi)部大行其道,，但I(xiàn)B需要專(zhuān)用的NIC網(wǎng)卡,、連接線纜和交換機(jī)，一套下來(lái)貴的嚇人,，急需降成本,。如圖6所示。
這里說(shuō)一下,，RDMA和TCP/IP是并列或者說(shuō)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,，TCP/IP的優(yōu)點(diǎn)是生態(tài)繁榮、穩(wěn)定,，缺點(diǎn)是軟件參與過(guò)多,，準(zhǔn)確說(shuō)是內(nèi)核協(xié)議棧，所以延遲很大,。SmartNIC中,，會(huì)通過(guò)硬件offload一部分TCP/IP軟件開(kāi)銷(xiāo),，但TCP/IP協(xié)議棧的設(shè)計(jì)理念和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，就不是為了硬件設(shè)計(jì)的,。
圖6 Infinite Band架構(gòu)（圖片來(lái)源：知乎 @Savir）
RDMA則不同,，設(shè)計(jì)之初，和IB的L2/Phy配合,，都是硬化實(shí)現(xiàn),，軟件開(kāi)銷(xiāo)急速降低，省出來(lái)的CPU資源,，給云計(jì)算的用戶(hù)和上層應(yīng)用來(lái)用,，如圖7所示，就問(wèn)你香不香,。IB好是好,，就是太貴，能不能像ATM和Eth融合一樣,，搞出了個(gè)類(lèi)似MPLS的新玩意呢,，這就是后來(lái)的RoCE和RoCEv2。通過(guò)以太網(wǎng)卡和以太交換機(jī),，來(lái)承載RDMA協(xié)議,，這樣一來(lái)，只要網(wǎng)卡升級(jí)一下,，線纜和交換機(jī)都是現(xiàn)成的,，只是上層應(yīng)用需要調(diào)用Verbs接口，替換原來(lái)的Socket接口,。
圖7 RDMA（圖片來(lái)源：知乎 @Savir）
最近DPU賽道很火,，Nvidia收購(gòu)Mellanox、Intel收購(gòu)Barefoot,，最近AMD把幾位前Cisco員工創(chuàng)辦的Pensando攬入麾下,，加上亞馬遜的Nitro、阿里的神龍架構(gòu),，還有最近國(guó)內(nèi)幾家初創(chuàng)公司,，市場(chǎng)熱鬧的一塌糊涂。
我們來(lái)看DPU幾個(gè)核心的功能,，首先是硬件Offload：
1,、網(wǎng)絡(luò)：RDMA、OVS交換機(jī)等
2,、存儲(chǔ)：NVMeOF（Over Fabric）等
3、虛擬化：Virtio,、SR-IOV,、VxLAN（基于UDP的一種大二層隧道技術(shù)）4,、安全：加解密、IPSec等
5,、數(shù)據(jù)：壓縮,、解壓
然后是IaaS/PaaS接管：
6、雙Hypervisor：原有的Hyper變輕,、變薄,，新增的下沉到DPU內(nèi)置的核，一般是ARM,，最近有采用RISC-V替換的苗頭,。
目前關(guān)于DPU，業(yè)界還沒(méi)有統(tǒng)一的定義或者規(guī)范,，將來(lái)也不一定會(huì)有,。DPU是DSA架構(gòu)的一種實(shí)踐，屬于SmartNIC的升級(jí)版或者說(shuō)下一代,，同時(shí)ToR交換機(jī),、Spine - Leaf架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，都還是存在的,。
3,、暢想未來(lái)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演進(jìn)趨勢(shì)
現(xiàn)在，我們終于可以開(kāi)始討論谷歌的Aquila,，先對(duì)照?qǐng)D8所示框架圖,，說(shuō)下論文中的幾個(gè)關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)：
1、Aquila：數(shù)據(jù)中心的一種新型實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)2,、TiN：ToR in NIC,，NIC和ToR交換機(jī)二合一，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)卡＋交換3,、GNet：谷歌自定義二層子網(wǎng)和外部Eth/IP網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)關(guān),。
圖8 Aquila框架圖（圖片來(lái)源：谷歌Aquila論文）
從論文中可以看出，谷歌在現(xiàn)有的DC以太局域網(wǎng)基礎(chǔ)上,，增加了自己設(shè)計(jì)的一個(gè)二層子網(wǎng),，在不動(dòng)現(xiàn)有DC Spine Leaf + Eth/IP架構(gòu)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建一個(gè)超低延遲的L2內(nèi)網(wǎng),，滿(mǎn)足數(shù)據(jù)中心分布式計(jì)算,、存儲(chǔ)的超低時(shí)延要求。
從架構(gòu)上看,，Aquila = 自建IB + 傳統(tǒng)Eth/IP,，既不是Overlay，也不是Underlay,。TiN既然實(shí)現(xiàn)了NIC + 交換機(jī)的功能,，那就繞不開(kāi)SDN,。Eth/IP都是盡力而為的分布式設(shè)計(jì)，加上多設(shè)備廠商混戰(zhàn),，所以在前期,，QoS、組網(wǎng),、網(wǎng)優(yōu),、清障都非常麻煩，長(zhǎng)期下去要炸毛,。
原有的交換機(jī)/路由器中,，控制面和數(shù)據(jù)面都有，各自為戰(zhàn),。SDN實(shí)際上就是把各個(gè)交換機(jī)/路由器的控制面職能回收,，統(tǒng)一管理，讓SW/Gateway只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)面轉(zhuǎn)發(fā),?？刂破骱徒粨Q機(jī)之間建立安全通道，通過(guò)各種消息,，在合適的時(shí)機(jī)下發(fā)流表,，也就是大家常說(shuō)的OpenFlow，指揮交換機(jī)如何對(duì)各個(gè)以太幀/IP報(bào)文進(jìn)行處理,。
OpenFlow流表中,，有三個(gè)關(guān)鍵要素，key + action + counter,。交換機(jī)通過(guò)key（比如經(jīng)典的五元組）,，查找TCAM表，進(jìn)行Eth幀/IP報(bào)文匹配,，然后執(zhí)行流表中的action,，同時(shí)更新各種counter計(jì)數(shù)。流表類(lèi)似于處理器架構(gòu)中的指令集,，比如指令中有Opcode,，取指完成后會(huì)進(jìn)行譯碼，根據(jù)指令類(lèi)型,，進(jìn)行ALU計(jì)算或者訪存,，最后將結(jié)果寫(xiě)回寄存器或者內(nèi)存。
從生態(tài)角度,，NIC和交換機(jī)/路由器大家各司其職,，Aquila中的TiN搞了個(gè)二合一，相當(dāng)于是把DC市場(chǎng)切了一份出來(lái)，搞自己獨(dú)立的L2子網(wǎng),，這部分市場(chǎng)的NIC/DPU/ToR都被干掉了,，然后谷歌還要搞自己的SDN控制器。
再來(lái)看一下Aquila的關(guān)鍵特性：
1,、信元交換：取代原有的以太幀
2、無(wú)損網(wǎng)絡(luò)：強(qiáng)大的流控和QoS
3,、自適應(yīng)路由：TiN之間協(xié)同,。
回憶一下開(kāi)篇介紹的ATM、Eth,、MPLS,，有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)相似之處。其實(shí)現(xiàn)在交換機(jī),、路由器內(nèi)部設(shè)計(jì)中,，Eth幀進(jìn)來(lái)以后，也會(huì)轉(zhuǎn)換成各家自定義的信元,，進(jìn)行CrossBar的交換和處理,。基于信元和有連接的設(shè)計(jì),，流控和QoS實(shí)現(xiàn)會(huì)簡(jiǎn)單很多,。
可以對(duì)照一下最近很火的Chiplet。傳統(tǒng)的中小型SoC設(shè)計(jì)中,，片上網(wǎng)絡(luò)一般是共享總線,，比如AMBA3 AXI。隨著片內(nèi)核的數(shù)量增多,，衍生出Ring環(huán)形總線和Mesh網(wǎng)絡(luò),，此時(shí)的片內(nèi)，實(shí)際上已經(jīng)有了交換/路由的影子,，幾十上百個(gè)核,，通過(guò)內(nèi)部專(zhuān)用信號(hào)線，連上片內(nèi)的路由節(jié)點(diǎn),，然后多個(gè)路由節(jié)點(diǎn)之間,，進(jìn)行報(bào)文收發(fā)，實(shí)現(xiàn)Mesh組網(wǎng),，只是內(nèi)部的報(bào)文,，格式一般都是CPU廠商自定義的，比如ARM的AMBA5 CHI,。
隨著單Die面積變大,，受晶圓面積和良率關(guān)系限制，單芯片方案逐漸顯露瓶頸，無(wú)法集成更多的核或者加速引擎,，多芯片拼接需求增多,，加上2.5D/3D高級(jí)封裝技術(shù)，應(yīng)用日趨成熟,，類(lèi)似HBM這種堆疊的Chiplet方案也開(kāi)始增多,。前段時(shí)間英特爾搞了個(gè)UCIe聯(lián)盟，想在Chiplet領(lǐng)域復(fù)制PCIe的輝煌,，其實(shí)本質(zhì)就是片間互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的生態(tài),，開(kāi)始構(gòu)建了。
回到開(kāi)篇的超級(jí)計(jì)算機(jī)話(huà)題,，從SoC片內(nèi)總線,，到Chiplet片間互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，再到谷歌Aquila實(shí)驗(yàn)性的數(shù)據(jù)中心全新二層子網(wǎng),，其實(shí)本質(zhì)都是為了這個(gè)終極的目標(biāo)來(lái)服務(wù),，從晶圓、基板,、PCB,，到數(shù)據(jù)中心服務(wù)器之間，超大帶寬,、超低延遲,、超強(qiáng)流控的網(wǎng)絡(luò)，在從內(nèi)向外擴(kuò)展,。因?yàn)樵跀?shù)據(jù)中心領(lǐng)域,，運(yùn)營(yíng)商的話(huà)語(yǔ)權(quán)不像電信承載網(wǎng)這么大，芯片巨頭和云計(jì)算廠商,，有動(dòng)力,、有預(yù)算、也有技術(shù)空間去進(jìn)行重構(gòu),、優(yōu)化,。
運(yùn)營(yíng)商的承載網(wǎng)，在5G eMMB超高帶寬,、URLLC超低延遲的壓力和需求下,，正在進(jìn)行劇烈的變化和演進(jìn)，5G承載和LTE承載之間,，已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化和改進(jìn),。MPLS、PTN,、OTN這些技術(shù)能在承載網(wǎng)落地生根,，除了其高效的OAM外,，強(qiáng)大的QoS亦功不可沒(méi)，當(dāng)然前提是基站和核心網(wǎng)之間的組網(wǎng)中,，網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)拓?fù)渥兓皇欠浅４?。如圖9所示。
圖9 網(wǎng)絡(luò)切片（圖片來(lái)源：無(wú)線深海）
谷歌的Aquila數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),，從某種程度上,，也是借鑒了CT網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的一些理念，來(lái)解決IT網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)延確定性需求,，撇開(kāi)了傳統(tǒng)的二層以太網(wǎng),，繞過(guò)了Nvidia收購(gòu)Mellanox后把持的Infinite Band，構(gòu)建了一個(gè)類(lèi)似RDMA的軟硬件全棧生態(tài),，為此還專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了TiN和GNet芯片（工藝節(jié)點(diǎn)未知），投入如此巨大的資源,，相信如同其AI領(lǐng)域的TensorFlow框架一樣,，這一切只是個(gè)開(kāi)始，DPU的大幕正在徐徐拉開(kāi),，我們拭目以待,。
正如計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的一代宗師，David Patterson和John Hennessy,，在其2017年著名的論文《計(jì)算機(jī)體系架構(gòu)的新黃金時(shí)代》中所預(yù)言的那樣,，“計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域?qū)⒂瓉?lái)又一個(gè)黃金十年，就像20世紀(jì)80年代那時(shí)一樣,，新的架構(gòu)設(shè)計(jì)將會(huì)帶來(lái)更低的成本,，更優(yōu)的能耗、安全和性能,?！?/p>
正所謂軟件定義一切、硬件加速一切,、網(wǎng)絡(luò)連接一切,。
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小知識(shí)1：DPU是Data Processing Unit的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是最新發(fā)展起來(lái)的專(zhuān)用處理器的一個(gè)大類(lèi),，是繼CPU,、GPU之后，數(shù)據(jù)中心場(chǎng)景中的第三顆重要算力芯片,，為高帶寬,、低延遲、數(shù)據(jù)密集的計(jì)算場(chǎng)景提供計(jì)算引擎,。
小知識(shí)2：Aquila是一種實(shí)驗(yàn)性的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),，將超低延遲作為核心設(shè)計(jì)目標(biāo),，同時(shí)也支持傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)。Aquila使用了一種新的二層基于單元的協(xié)議,、GNet,、一個(gè)集成交換機(jī)和一個(gè)定制的ASIC，ASIC和GNet一同設(shè)計(jì),，并具有低延遲遠(yuǎn)程存儲(chǔ)訪問(wèn)（RMA）,。Aquila能夠?qū)崿F(xiàn)40?s以下的IP流量拖尾結(jié)構(gòu)往返時(shí)間 （RTT） 和低于10?s的跨數(shù)百臺(tái)主機(jī)的RMA執(zhí)行時(shí)間。