在日前举办的NVIDIA & UCloud线上媒体会上，英伟达网络事业部亚太区市场开发高级总监宋庆春携手UCloud资深技术专家马彦青，就基于DPU构建的新一代软件定义数据中心基础架构展开了精彩演讲。在我看来，核心就是一个充分发挥DPU处理器的能力，能卸尽卸，放下包袱，加速数据为中心应用的发展。
宋庆春指出：传统的冯・诺依曼架构以CPU为中心的时代应该被以数据为中心的时代所代替，原因很简单，数据已经替代计算成为业务发展的核心，数据中心架构应该围绕数据配置资源，计算、存储和网络通信都应该围绕着数据，而不应该以CPU计算为核心。
“数据在哪里，计算就在那里；当数据在GPU上，计算就在GPU上；当数据在CPU上，计算就在CPU上；当数据在网络中传输的时候，计算就在网络中。”宋庆春说。
以OVS（Open VSwitch）虚拟交换机组成的虚拟网络应用为例，使用CPU运行OVS的效率不高，同时也存在长尾延时的问题，原因很简单，通用处理器核处理虚拟网络应用，在网络交互过程中延迟很大，导致效率不高。在这种情况下，就是适合把OVS操作放在DPU，不仅包转发率大幅度提升，同时也实现了OVS操作和CPU业务之间的隔离，大幅降低了长尾延时。
类似的，NVIDIA与VMware合作的Project Monterey也是将ESX的Hypervisor从CPU卸载到DPU上。
在安全、网络、存储、AI/HPC等很多应用场景，都可以使用DPU对于CPU进行卸载，以充分发挥CPU计算的资源，让数据创新应用敏捷高效。
UCloud基于英伟达DPU DOCA生态，大胆进行了技术实践。 据UCloud资深技术专家马彦青介绍，他们基于NVIDIA DPU使用ASAP2做网络的卸载；使用SNAP/Virtio BLK SNAP来做存储的卸载；使用ARM处理器来做上面服务的编排管理；利用DPI深度包检测功能做正则表达式的算法卸载；以及安全加解密的卸载，包括TLS、SSL以及IPSec这些算法；通过InfiniBand网络以及RDMA做数据的加速传输。
而DPU&DOCA简化了UCloud裸金属的网络架构。原来的VPC网关架构，需要使用很多的网关服务器集群来进行管理，而这些网关集群的成本也更高，而且当跨网关的时候会存在带宽的瓶颈。而采用英伟达的DPU之后，就可以将VPC管理整个集成到DPU内部，OVS包转发以及GRE封装都可以通过ASIC硬件来实现。UCloud原来10G网卡升级到25G，新版可以达到50G。DPU的采用能统一裸金属与快杰主机网络VPC，大大提高连接效率。
这样做的目的只有一个：借助DPU的能力，提高网络通信、数据存储和传输的效率，以及提供安全性保障，从而减少CPU在处理这些任务时的等待和开销。在很多应用场景中，网络、外部数据，以及安全处理能力完全没有办法很好地匹配CPU的计算能力，存在着等待和延迟，如今，借助DPU卸载，就可以轻装上阵，充分释放数据计算的潜力。
针对数据为中心架构的新格局，英伟达DPU不断进阶，继去年发布了第一款DPU产品BlueField-2，今年的GTC上又发布了BlueField-3，会在明年上半年推向市场。从BlueField-2到BlueField-3，它的整形计算能力提升了5倍。BlueField-2 目前为软件定义的网络安全和存储卸载了相当于125 个CPU核的工作量，而BlueField-3则能达到300个CPU核。
为了推动DPU应用，NVIDIA发布了DOCA软件栈，DOCA之于DPU，就好比CUDA对于GPU在AI应用张的作用。DOCA提供了各种各样的技术：深度包检测、安全引导、TLS加密卸载、正则表达式加速，以及一个非常令人兴奋的能力，一个基于硬件的实时时钟，可以用于同步数据中心、5G和视频广播。现在其第一版DOCA1.0已经正式发布了，用户已经可以从官网下载使用。
如果能力足够，DOCA可以让你：想卸载什么，就卸载什么。但是卸载不是目的，目的只有一个：充分释放数据的潜力。
