DPU的發展為當前計算模式帶來全新變革,通過算力卸載、算力釋放、算力擴展等技術,實現“聯接+計算”的雙向驅動,顯著提升計算效率,加速異構算力高效互聯,為“東數西算”等場景提供重要支撐。DPU也被視為數據中心繼CPU、GPU后的“第三顆主力芯片”,具有重要的發展意義。2023年1月7日,在“2023中國信通院ICT+深度觀察報告會”算網融合發展分論壇上,中國信息通信研究院聯合開放數據中心委員會發布了《DPU發展分析報告(2022年)》。本報告從產業政策、產業規模、賦能經濟三方面,對算力進行詳細闡述,分析了數字基礎設施發展需求。同時,綜合考慮DPU技術及產業等發展要素,重點對DPU技術熱點及核心價值進行了梳理,從RDMA高速網絡、數據面轉發、網絡可編程、開放網絡及DPU軟件生態等方面分析了DPU發展的關鍵技術,并從政策驅動、技術創新、應用場景等方面對DPU未來發展進行了展望。作為繼數據中心 CPU、GPU之后的"第三顆主力芯片",DPU 可應對算力規模快速增長帶來的挑戰。芯片是算力供給的核心,現有芯片主要以 CPU 和 GPU 為主,分別提供通用和智算算力。此外,FPGA、ASIC 等專用芯片也取得了快速發展。但是,無論是CPU、GPU,還是其它專用芯片,在計算過程中均將不可避免的被存儲、通信等進程打斷。DPU具有網絡數據傳輸和計算等功能,可使CPU、GPU能夠專注于業務進程,全面提升計算效率,對于不斷增長的算力需求和持續擴大的算力規模,其重要性不言而喻。當前,DPU技術與產業快速發展,DPU企業、通信設備廠商、互聯網公司等都加入到DPU的研發和應用。
1.標準網卡傳統的標準網卡(簡稱NIC)是將電腦接入局域網的設備,網卡插在計算機主板的總線插槽中,負責將用戶要傳遞的數據轉換為網絡設備能夠識別的格式,通過網絡介質傳輸。
簡而言之,標準網卡沒有任何面向應用的加速功能,只是承擔了將主機接入網絡的工作,操作系統收到數據包后由主機CPU承擔所有數據報文處理的工作。顯而易見,隨著網絡帶寬的快速增長和基礎設施數據處理功能越發復雜的情況下,消耗的主機 CPU資源和性能也越來越多。
2.智能網卡和DPU隨著信息技術的加速發展,全球數據流量呈現爆發式增長,在云計算、數據中心、智算中心等基礎設施快速擴容的背景下,計算需求極速擴張。例如,隨著媒體對更高分辨率的需求,物聯網設備的快速增加,大數據和人工智能計算量的迅速增長,推動數據中心在數量和規模上不斷增長。同時,隨著5G的發展,計算和網絡均產生對物聯網和邊緣計算的新需求,計算被推向了邊緣位置。
相對標準網卡,最初具備加速和卸載功能的網卡被稱為智能網卡,當DPU的概念出現后,智能網卡和DPU的概念則缺乏一個清晰的定義。在從智能網卡到DPU的發展過程中,NVIDIA 在收購 Mellanox 之后將BlueField系列網卡升級為DPU,而把主要針對數據平面實現加速和卸載功能的CX系列稱為智能網卡。目前市場主流的智能網卡和DPU的定義也沿用了這一提法。在硬件架構層面,BlueField系列網卡相比CX系列網卡,主要的區別是增加了多核的ARM通用CPU 處理單元,用于滿足控制平面的卸載,以此實現DPU的基礎設施服務的全卸載和宿主機業務物理上的安全隔離。而無論是智能網卡還是DPU,最核心的功能,包括RDMA融合以太網(RoCE)、傳輸控制協議(TCP)、NVMe-oF、互聯網安全協議(IPSec)、安全傳輸層協議(TLS)、深度報文檢測(DPI)、OVS(Open Virtual Switch)、存儲網絡IO虛擬化等,都是落在數據平面的加速和卸載單元的實現上。
我們將智能網卡和DPU都稱為廣義上的DPU,以異構高能效方式實現的數據平面加速和卸載單元是 DPU 區別于 CPU 通用算力的關鍵。只有PPA(Performance PowerArea,性能、功率、面積)遠高于通用CPU技術的數據處理單元,才能擔負起將以“計算為中心”的數據處理邏輯改變為“以數據為中心”的重任,而采用通用CPU 架構實現數據平面加速的DPU,是向DPU最終形態演進的過渡形態。因此,廣義上的 DPU 是基于異構 DSA(Domain Specific Architecture,領域專用架構)架構,采用軟件定義技術路線,支撐基礎設施資源層虛擬化,具備提升計算系統效率、降低整體系統的總擁有成本(TCO)能力,為高帶寬、低延遲、數據密集的計算場景提供計算引擎的專用處理器。后摩爾時代,算力的持續提升成為數據中心高質量發展的重要保障。DPU作為繼CPU、GPU之后的又一類芯片,核心的價值需算力卸載、算力釋放、算力擴展等方面實現。
1.算力卸載算力卸載即以更高的能效比卸載 CPU的部分算力。DPU作為數字基礎設施的重要組成部分,其基本功能包括網絡、存儲、安全和管?理控制功能的卸載和加速。通過這些功能的卸載,可以釋放對應功能原本在主機CPU上所消耗的算力資源。另外,通過更高能效比的DPU,也可以有效降低能耗,并減少“數據中心稅”。尤其在100G或更高?帶寬的網絡中,采用主機CPU來支持通信處理已經越來越困難,通過DPU實現基礎設施能力勢在必行。
從性能的角度講,DPU 除了以更高的能效比卸載 CPU 的算力,更重要的是可以大幅提升業務性能,達到CPU較難達到的性能效果。根據業界實際的部署經驗,在某些場景下,DPU可以帶來10倍以上的應用性能提升。
2.算力釋放算力釋放即無需 CPU介入多次訪問內存和外設,避免不必要的數據搬運、拷貝和上下文的切換,直接在網卡硬件上對數據完成處理并交付給最終消費數據的應用。傳統以CPU為中心的計算機體系結構在處理數據的過程中需要多次在內核和應用之間拷貝和訪問數據,并伴隨對性能影響很大的上下文切換,帶來的是極大的性能損耗,甚至引發IO Hung等異常故障。以數據為中心的DPU架構則可以有效改善 CPU 過度參與數據處理的問題,在數據處理的過程中不需要CPU參與,直接將數據送達應用、相關的GPU或者存儲設備,能夠有效避免性能瓶頸和由于CPU負載過大而引發的異常。以RDMA技術為例,RDMA允許用戶態的應用程序直接讀取和寫入遠程內存,無需 CPU介入多次拷貝內存,并可繞過內核直接向網卡寫數據,實現了高吞吐量、超低時延和低CPU開銷的效果。在存儲領域,存儲網絡一直在追求大帶寬高吞吐以充分發揮存儲盤和CPU的效率,隨著更高速率的SSD的規模應用,特別是近來高速低時延的NVMe技術的出現,存儲需要更高速、更高效的網絡。RDMA技術因其更低時延更高吞吐、Ethernet技術因其遠超FC的更高帶寬更低成本,這兩個因素使得RDMA和Ethernet技術的結合即RoCE成為存儲網絡技術的新趨勢。
3.算力擴展算力擴展即通過有效避免擁塞消除跨節點的網絡通信瓶頸,顯著降低分布式應用任務周期中的通信耗時占比,在大規模的集群維度提升計算集群的整體算力。為了提升算力,業界在多條路徑上持續演進。隨著摩爾定律的放緩,通用CPU已很難繼續通過提升單核?單線程的性能和擴展片內多核的方式來大幅提升算力。單核芯片的工藝提升至3nm后,發展放緩;通過疊加多核提升算力,隨著核數的增加,單位算力功耗也會顯著增長,當128核增至256核時,總算力水平無法線性提升。異構算力互聯即為GPU、FPGA、ASIC或其它加速卡與CPU之間的數據連接。在CPU與加速卡之間,以及加速卡之間形成的芯片互聯技術被更多的采用,雖然PCle有著非常通用的標準化設計,但帶寬有限將會產生瓶頸。以CXL和Gen-Z為代表的等下一代互聯技術取得快速發展,DPU作為各種高速互聯協議融合的沙盒,最適合成為靈活的高速互聯載體,通過采用和擴展"以內存為中心"的互聯協議,將帶來在單個機箱外部擴展亞微秒級延遲技術的機會,為下一代計算架構創新創造可能性。本文來源“DPU發展分析報告(2022年)”,重要講述DPU成為邁向“聯接+計算”的關鍵一步,DPU的技術發展綜述、DPU的核心技術價值、DPU發展的機遇;下一期將分享DPU發展的關鍵技術及因素,如RDMA高速網絡技術、數據面轉發技術、網絡可編程技術、開放網絡及DPU軟件生態等。
來源:中國信息通信研究院
《中共中央 國務院關于構建數據基礎制度更好發揮數據要素作用的意見》指出,數據作為新型生產要素,深刻改變著生產方式、生活方式和社會治理方式,要充分發揮我國海量數據規模和豐富應用場景優勢,促進數據合規高效流通使用,加快構建數據基礎制度,充分實現數據要素價值,促進全體人民共享數字經濟發展紅利。
2023年1月7日,“2023年中國信通院ICT+深度觀察報告會”數據要素分論壇在京舉辦,中國信息通信研究院(以下簡稱“中國信通院”)發布了《數據要素白皮書(2022年)》,中國信通院副院長魏亮對白皮書進行了深度解讀。
白皮書闡述了數據要素相關理論問題,探討了我國數據要素市場培育的現狀、障礙及可能的破解之道,并對我國數據要素的發展方向進行了展望。
白皮書核心觀點
**1. 數據要素強調數據對推動生產力發展的作用。**數據要素是面向數字經濟,在討論生產力和生產關系的語境中對“數據”的指代,是對數據推動生產力發展這一價值的強調,指的是根據特定生產需求匯聚、整理、加工而成的計算機數據及其衍生形態。投入于生產的原始數據集、標準化數據集、各類數據產品及以數據為基礎產生的系統、信息和知識均可納入數據要素討論的范疇。
**2. 數據要素主要通過3種途徑釋放價值。**數據要素價值釋放的途徑可以概括為三次價值。一次價值是業務貫通,通過數據支撐業務系統運轉,實現線下與線上、業務與業務之間的貫通。二次價值是數智決策,通過數據的加工、分析、建模來挖掘信息和規律,輔助企業經營和業務執行的自動化、智能化決策。三次價值是流通賦能,打破數據壁壘,使優質數據在跨機構、跨行業的新業務、新場景中匯聚融合,讓高價值的數據惠及各行各業。
**3. 流通賦能是數據要素價值飛躍的關鍵。**當前數據要素存在結構失衡的問題,而數據流通有利于激發數據的規模效應,使數據要素價值倍增。在數據要素支撐業務貫通、推動數智決策的基礎上,數據流通對外賦能成為數據要素價值飛躍的關鍵。因此,數據產品及服務為流通對象,以數據供方、需方為主體,通過流通實現參與方各自訴求的數據要素市場逐漸獲得政策布局和產業實踐的重點關注。
**4. 數據要素市場存在開放、共享、交易3種流通形式。**當前,以公共數據為主的數據開放持續推進,成為數據要素資源供給的關鍵渠道。政府間跨部門、跨層級、跨地區數據共享不斷完善的同時,政府與企業之間的數據共享、互利互惠也在加速探索。數據交易正在成為數據要素市場最主要的流通形式,場外數據交易已初具規模,以數據交易機構為中介的場內交易重啟探索熱潮。
**5. 數據要素市場的經營運行涌現出3種新模式。**一是從自行管理運維到委托運營的機制創新模式,尤其是公共數據授權運營成為釋放公共數據價值的重要探索方向;二是從供需直接對接到多元數商參與的主體創新模式,數商、數字經濟中介、數字經紀人等角色有利于激發其專業、獨特的功能,活躍數據要素市場;三是從分散對接到統一數據空間的設施創新模式,在垂直領域探索工業數據空間,為數據共享交易提供新的基礎設施。
**6. 數據要素市場培育存在四大障礙,需要鼓勵積極探索。**在數據要素市場培育的過程中,存在權利歸屬難以界定、估值定價缺乏依據、流通規則尚不完善、流通技術仍未成熟四大障礙。需要深入分析障礙的成因與特點,鼓勵各主體分場景、分層次進行細化的理論和實踐探索,推動數據產權制度、數據估值定價體系、數據流通規則體系、數據流通技術體系的建立與完善。
信息通信行業是構建國家新型數字基礎設施、提供網絡和信息服務、全面支撐經濟社會發展的戰略性、基礎性和先導性行業。目前,基礎設施已從以信息傳輸為核心的傳統電信網絡設施,拓展為融感知、傳輸、存儲、計算、處理為一體的,包括“雙千兆”網絡等新一代通信網絡基礎設施和算力基礎設施、以及工業互聯網等融合基礎設施在內的新型數字基礎設施體系。信息服務也從電信服務、互聯網信息服務、物聯網服務、云計算及大數據等面向政企和公眾用戶開展的各類服務,向工業云服務、智慧醫療、智能交通等數字化生產和數字化治理服務新業態擴展。另外,產業生態、行業管理能力、網絡安全和應急保障、新一代信息技術和終端的發展都呈現新的特征。本報告跟蹤梳理了2022 年上半年信息通信行業各領域行業論壇、技術大會、專家演講、專業網站、白皮書、咨詢報告等發布的最新咨訊,總結出信息通信行業發展的最新趨勢,并提出運營商的發展建議。
來源:中國信息通信研究院
近日,中國信通院發布《區塊鏈基礎設施研究報告(2022年)》。在去年首次編寫的《區塊鏈基礎設施研究報告(2021年)》基礎上,今年的報告跟蹤研究了全球區塊鏈基礎設施實踐的最新進展,重點對“區塊鏈基礎設施建設框架”“區塊鏈基礎設施路徑發展態勢”“區塊鏈基礎設施創新技術方向”“區塊鏈基礎設施應用實踐”做分析和闡述。
其中,報告指出自2021年首次從“垂直的技術協議棧”和“水平的建設方案”兩個維度梳理區塊鏈基礎設施組成要素以來,垂直維度的區塊鏈基礎設施功能協議棧框架趨于穩定,技術創新的熱點方向主要圍繞處理能力、交互能力和上鏈能力展開。
報告認為,區塊鏈基礎設施四種發展路徑經過近一年多的發展,出現了一定程度的交織與新的演化。路徑一開源社區驅動的區塊鏈基礎設施成為全球事實性標準;路徑二分域節點建設的區塊鏈基礎設施網絡規模不斷擴大;路徑三行業應用優先的區塊鏈基礎設施受到業務局限性影響,開始與路徑一、路徑二整合;路徑四公共服務引導的區塊鏈基礎設施受技術和需求變革影響,形態持續調整。在處理能力方面單鏈交易的并發量取得突破;在交互能力方面服務平臺的用戶友好性提高;在上鏈能力方面接入終端的可信安全性增強。
最后,報告還提到,隨著全球區塊鏈基礎設施建設規模不斷擴展、運行能力不斷增強,其已經不僅應用于加密數字貨幣等場景,而是在制造業、服務業等不同的領域開展應用實踐,涌現出數字藏品、數據流通、雙碳交易、供應鏈金融、產品溯源等一批典型的去中心化多方信任應用模式。
頭豹研究院謹此發布《2022年中國DPU行業白皮書》。本報告旨在分析DPU發展現狀、產品特點、技術動向及發展趨勢,并識別中國芯片廠商與海外芯片廠商的差異,從而判斷中國DPU行業的現狀與發展機遇。基于全文的論述,本報告在最后分享了作者對于行業未來發展理解與思考,旨在倡導行業內外各方加強合作,從而推動中國DPU行業與中國芯片行業整體發展。
本報告所有圖、表、文字中的數據均源自弗若斯特沙利文咨詢(中國)及頭豹研究院調查,數據均采用四舍五入,小數計一位。
** DPU將成為繼CPU、GPU的“第三塊主力芯片”**
DPU具備高度靈活可編程性,其功能可通過軟件定義向網絡、存儲、安全等應用進行延伸。通過靈活地運用DPU的功能,在滿足不同應用場景對于釋放算力、提高數據處理效率需求的同時,還具有貼合具體應用場景需求的能力,如助力形成信息安全解決方案等。因此,DPU具有滲透眾多應用場景的潛力。
** 產品概念逐步具象化,蓄力延伸眾多領域**
不斷改進產品弓應用場景的貼合度,打磨DPU產品在錨定應用領域的商業化能力是現階段發展的重點,DPU概念在這發展過程中將逐步具象化,行業外部對DPU認知也將逐漸加強。基于現階段所積累的技術與應用場景理解,芯片廠商將持續擴大DPU所能覆蓋的應用場景。
** 海外與中國芯片龍頭廠商發展進度相近**
海外芯片龍頭廠商基于自身影響力率先打開市場,中國芯片龍頭廠商也緊步跟上,產品將逐步落地應用。在行業發展初期,雙方皆處于接受終端應用驗證的階段,發展進度相近。
** 打造生態是中國芯片廠商把握機遇的關鍵**
在打磨DPU大規模商業化的階段,擁有較強適配性并釋放客戶開發能力的產品更具有競爭優勢,軟件生態則是形成這一競爭優勢的關鍵。此外,中國芯片廠商還可以打造產業鏈生態以及橫向的協同生態,提高研發效率、打造多樣化產品,從而把握行業發展的機遇。以DPU為中心,聯合芯片行業各方協同發展,將有望推動中國芯片行業整體發展。
在數字經濟時代,算力正在成為一種新的生產力,廣泛融合到社會生產生活的各個方面,為千行百業的數字化轉型提供基礎動力。數據中心是算力的物理承載,是支撐數字經濟發展的關鍵基礎設施。近年來,國家高度重視數據中心產業的發展,工信部、國家發改委等先后出臺《新型數據中心發展三年行動計劃(2021-2023年)》、《全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案》等重要政策文件,以期推動我國數據中心產業高質發展。
來源:中國信息通信研究院
為進一步梳理數據中心產業發展情況,預判未來發展趨勢,中國信通院云大所數據中心團隊組織了《數據中心白皮書(2022年)》的編寫。本次即將發布的白皮書是繼《數據中心白皮書(2018 年)》、《數據中心白皮書(2020 年)》之后,中國信通院云大所數據中心團隊第三次發布數據中心白皮書。白皮書梳理了全球及我國數據中心產業發展現狀及趨勢,重點從規模、收入、投資、需求、政策、技術等多個維度對數據中心產業發展進行了分析,并對我國數據中心發展進行了展望。
聚焦行業前沿,追蹤實時熱點,本次發布的白皮書主要呈現三大亮點:一是基于大量的數據整理,形成了國內外發展現狀分析及趨勢預判;二是全面歸納總結數據中心前沿技術熱點,明確了技術創新方向;三是對技術創新、綠色低碳、智能運維等政策要求及業界案例進行梳理,分析了產業發展要求及先進實踐。
**1、數據中心產業持續穩定發展,總體規模及市場收入穩步增長,市場需求旺盛。**產業規模方面,全球新增相對穩定,我國保持快速增長。2021年,按照單機架功率2.5kW計算,我國數據中心機架數達到520萬架。收入方面,全球平穩增長,我國維持較高增速。2021年全球市場收入679億美元,較上一年增長9.8%。我國市場收入達到1500億元,近三年年均復合增速達到30.69%。需求方面,印度、南非等新興市場需求強勁,我國應用場景多樣,高新技術、數字化轉型及終端消費等多樣化算力需求場景不斷涌現,算力賦能效應凸顯。
**2、數據中心產業政策不斷完善,全面推動數據中心低碳高質、協同創新發展。**在創新發展方面,《新型數據中心發展三年行動計劃(2021-2023年)》提出數據中心發展“四高三協同”目標,引導數據中心創新高質發展。在產業布局方面,我國通過構建全國一體化大數據中心及“東數西算”工程推動各地區數據中心產業協同發展,并促進數據要素跨域流通。在綠色低碳方面,為應對我國數據中心耗電量及碳排量不斷增長的壓力,我國頒布多項政策對數據中心PUE、綠色低碳等級進行規范和約束,全面促進數據中心綠色低碳發展。
**3、數據中心技術創新持續活躍,綠色低碳、高效智能的數據中心技術創新不斷涌現。**新的政策要求及業務場景需求正在持續驅動數據中心技術變革,新能源+儲能、智能運維、預制模塊化、液冷、高密服務器、備份一體機、算力網絡等新興技術正在不斷推動數據中心向綠色低碳、高效運維、優質服務的方向發展。
**4、我國數據中心行業發展前景將更為廣闊。**布局方面,布局逐步優化,協同一體趨勢增強。技術方面,創新驅動持續,技術水平不斷提升。算力方面,算網協同加速,泛在算力高質發展。賦能方面,賦能效應深化,數字轉型支撐顯著。低碳方面,低碳要求趨嚴,助力雙碳目標實現。
白皮書指出,在“十四五”開局時期,在全球錯綜多變的經濟形勢下,信息消費以強勁的發展韌性推動我國經濟持續穩定恢復、消費市場強勁增長,成為拉動內需的重要動力。信息消費不斷激發市場活力與創新動力,在生活服務、公共服務、智能產品、消費群體、消費理念、基礎支撐和環境保障方面呈現七大新特征新態勢,對構建雙循環新發展格局中的“壓艙石”作用日益凸顯。
【目 錄】
一、宏觀形勢平穩向好,發展潛力有效激發
(一) 我國經濟持續穩定恢復,發展基礎更加鞏固 (二) 消費市場增勢強勁,“壓艙石”作用日益顯著 (三) 信息消費表現活躍,成為拉動內需的重要動力
二、新技術新應用加速進步,塑造信息消費新態勢
(一) 生活服務:線上新型消費展現強大生命力 (二) 公共服務:數字服務加快均等化推廣普及 (三) 智能產品:終端載體持續向更高性能升級 (四) 消費群體:規模持續擴大并向兩端延伸 (五) 消費理念:內容付費意愿增強并逐漸成為主流 (六) 基礎支撐:信息技術服務能力更加便捷高效 (七) 環境保障:法律法規密集出臺影響深遠
三、信息消費政策持續推進,發展同時仍需警惕風險
(一) 政策利好密集釋放,促進形成強大國內市場 (二) 我國信息消費勢頭強勁,已具備堅實發展基礎 (三) 發展中問題猶存,挑戰風險需持續化解
四、上下聯動共同努力,推動信息消費持續健康發展
(一) 推動居民實際收入增長,提振居民消費能力 (二) 培育壯大新技術新模式,激發消費持久活力 (三) 規范市場經營競爭秩序,維護公平健康環境 (四) 擴大消費群體覆蓋范圍,增強全民獲得感 (五) 加快試點示范城市建設,優化信息消費體驗
“來源:專用數據處理器(DPU)技術 白皮書,中國科學院計算技術研究所,鄢貴海等”
10月16日至17日,中國計算機學會第二屆集成電路設計與自動化學術會議(以下簡稱CCF DAC)在武漢舉行,由中科院計算所主編,計算機體系結構國家重點實驗室、中科馭數、中國計算機學會集成電路設計專業組聯合編寫的行業內首部專用數據處理器(DPU)技術白皮書在大會DPU主題分論壇發布。
DPU技術白皮書封面
DPU技術白皮書重點分析了DPU產生背景、技術特征、軟硬件參考架構、應用場景、并對目前已經公布的DPU產品做簡要的比較分析,為后續DPU技術發展提供了技術路線參考。白皮書內容共分為六個章節,分別為DPU技術發展概況、特征結構、應用場景、軟件棧五層模型、業界產品概要介紹、DPU發展展望。
大會主席、中科院計算所計算機體系結構國家重點實驗室研究員李曉維宣布DPU技術白皮書正式發布,表示希望以DPU技術白皮書的發布作為起點,后續能指導DPU在現有數據系統和計算機產業中的應用,并促進行業對DPU這類新型算力芯片的技術發展及應用的探討。
李曉維研究員發布DPU技術白皮書
專用數據處理器技術白皮書
DPU(Data Processing Unit)是新近發展起來的一種專用處理器。2020年 NVIDIA公司發布的DPU產品戰略中將其定位為數據中心繼CPU和GPU之后的 “第三顆主力芯片”,掀起了一波行業熱潮。DPU的出現是異構計算的一個階 段性標志。與GPU的發展類似,DPU是應用驅動的體系結構設計的又一典型案 例;但與GPU不同的是,DPU面向的應用更加底層,類型也更多樣。DPU要解 決的核心問題是基礎設施的“降本增效”,即將“CPU處理效率低下、GPU處 理不了”的負載卸載到專用DPU,提升整個計算系統的效率、降低整體系統的 總體擁有成本(TCO)。新一代的DPU不僅可以作為運算的加速引擎,還具備 控制平面的功能,能夠運行Hypervisor,更高效的完成網絡虛擬化、IO虛擬化、 存儲虛擬化等任務,徹底將CPU的算力釋放給應用程序。DPU的出現也許是體 系結構朝著專用化路線發展的又一個里程碑。
本白皮書將重點分析DPU產生的背景、技術特征、軟硬件參考架構,應用 場景、并對目前已經公布的DPU產品做簡要的比較分析,為后續DPU技術發展 提供必要的參考。本文的大體結構如下:第一部分介紹DPU的技術發展概況,首先對DPU做了一個基本的定義,然 后闡述了DPU發展的背景,并簡要介紹DPU發展的歷程,DPU在現有計算生態 中的角色,最后以DPU的產業化機遇作為總結。第二部分詳細說明DPU的特征結構,對DPU的定位做了進一步闡述,然后 提出一種通用的DPU的結構模型。第三部分介紹DPU的應用場景,本文總結了三大應用場景:網絡功能卸 載、存儲功能卸載、安全功能卸載,這也是DPU目前最重要的三個應用方向。第四部分提出DPU開發的五層參考模型,包括設備層、操作層、計算引擎 層、應用服務層和業務開發層,既體現了DPU開發過程中的軟硬協同,也充分 繼承了通用軟件棧的分層結構。第五部分概要介紹目前行業的已經發布或已經披露的DPU產品,雖然其中 絕大部分尚未到批量應用的階段,各個競品的優缺點也尚未得到市場的充分驗 證,但是對于后續DPU研發具有重要的參考價值。第六部分展望未來DPU發展,并作為全文的總結。
AI+安防仍然是人工智能技術商業落地發展最快、市場容量最大的主賽道之一,2020年,AI+安防市場規模為453億元。隨著疫情常態化以及十四五規劃開篇,2021-2025年市場將進入產業結構調整期,市場規模增速將有所放緩,預計2025年規模超900億元,AI開始向公安交通等場景的下沉市場以及泛安防的長尾細分領域滲透。
公安交通領域是AI安防市場的主要支撐力量,貢獻近86%的市場份額,但隨著雪亮工程進入收尾階段,預計2021-2025年公G安A交通領域AI安防軟硬件市場規模增速將穩定在10%左右;社區樓宇領域在全國城鎮老舊小區改造、“智慧社區”及“智慧安防小區”建設等重點工作持續推進的背景下,預計未來數年將是AI安防市場新的增長點。
與行業發展初期相比,現階段AI安防的政策環境、產品技術以及供需兩端均呈現出新的特點:
政策指導上強調AI安防建設應由單點突破向立體化、全面化、體系化智能安防建設轉變; 產品技術方面,算力向前端及邊緣端遷移的趨勢明顯,國內ASIC芯片廠商在算力前移過程中迎來發展機遇; 需求端,AI安防需求主體的角色越來越豐富且需求方傾向于選擇有技術兜底能力的集成商,除了要滿足現階段建設需求,未來還可提供長期的運維管理與技術服務; 供給端,安防廠商、AI廠商、ICT廠商等多方勢力激烈的市場競爭促使AI視頻監控單路平均價格快速下降,市場競爭進一步推動了AI安防的加速滲透。
AI安防賽道的市場格局已開始進入穩定期,賽道玩家以計算機視覺技術和AIoT技術為切入點,在智慧城市這一更為廣闊的市場下進行業務拓展,尋找“出圈”機會并形成新的核心競爭力將成為破局點。未來,隨著AI公司、安防廠商、ICT廠商、云服務廠商等各類型AI安防核心參與者在業務方向上的拓展與產品技術的泛化,AI安防賽道的邊界也將愈發模糊,其安防功能也將作為AI技術在城市數據感知、認知、決策支持中的重要模塊融入到城市管理與治理的方方面面。
《算力網絡前沿報告》由中國通信學會信息通信網絡技術委員會組織專家團隊完成撰寫。在2020中國信息通信大會上,中國通信學會成功發布本報告,在業界得到廣泛關注,反響熱烈。
在5G+AI時代,信息網絡正在從以信息傳遞為核心的網絡基礎設施,向融合計算、存儲、傳送資源的智能化云網基礎設施發生轉變。結合未來計算形態云-邊-端泛在分布的趨勢,我國率先提出了“算力網絡”的概念。該報告首先結合5G、邊緣計算和人工智能產業的發展介紹了算力網絡的提出背景,并闡述了國家新基建政策對算力網絡發展的推動作用。然后,分別從應用部署匹配計算、網絡轉發感知計算和芯片能力增強計算三個角度論述了算力網絡在云、網、芯方面的新特性。最后,對算力資源感知、控制協議選擇等算力網絡發展所面臨的技術挑戰進行了說明,并給出了若干關于技術和產業發展的政策建議,希望本報告對于推進我國計算產業和網絡產業的協同發展與融合創新起到積極作用。