DPU(Data Processing Unit)是新近发展起来的一种专用处理器。2020年NVIDIA公司发布的DPU产品战略中将其定位为数据中心继CPU和GPU之后的“第三颗主力芯片”,掀起了一波行业热潮。DPU的出现是异构计算的一个阶段性标志。与GPU的发展类似,DPU是应用驱动的体系结构设计的又一典型案例;但与GPU不同的是,DPU面向的应用更加底层,类型也更多样。DPU要解决的核心问题是基础设施的“降本增效”,即将“CPU处理效率低下、GPU处理不了”的负载卸载到专用DPU,提升整个计算系统的效率、降低整体系统的总体拥有成本(TOC)。新一代的DPU不仅可以作为运算的加速引擎,还具备控制平面的功能,能够运行Hypervisor,更高效的完成网络虚拟化、IO虚拟化、存储虚拟化等任务,彻底将CPU的算力释放给应用程序。DPU的出现也许是体系结构朝着专用化路线发展的又一个里程碑。
本白皮书将重点分析DPU产生的背景、应用场景、技术特征及软硬件参考架构,并对目前已经公布的DPU产品做简要的比较分析,为后续DPU技术发展提供必要的参考。