Nvidia的BlueField-2 DPU可以加速数据中心的网络和存储

软件定义的数据中心提供了很大的灵活性，使操作员可以快速配置和扩展其硬件基础架构，而不必从头开始进行重建。但是，就性能和功能而言，软件定义的基础架构并不是最有效的。结果，近年来出现了多种用于现代数据中心工作负载的专用加速器。

这些加速器中有Mellanox的BlueField-2数据处理单元(DPU)，它已经从仅SmartNIC演变为成熟的处理器，可以减轻网络，存储和安全性工作负荷，同时又增加了可管理性。

此外，对于需要快速，高效的网络连接的GPU加速的AI和ML工作负载，Nvidia提供了其带有Ampere GPU的BlueField-2X卡，与传统的AI设置相比，它有望将性能提高几个数量级。

在 Nvidia的Mellanox公司布卢菲尔德- 2 DPU 采用了定制设计的系统级芯片，该芯片集成了八个的ARM Cortex-A72内核和专用VLIW加速引擎来执行与Mellanox的的ConnectX-6 DX 200Gbps的以太网或者InfiniBand网卡合并计算任务用于连接。通用Arm内核可以运行Linux操作系统，并可以从主机CPU卸载各种工作负载。VLIW引擎提供了一些额外的加速。

Nvidia表示，其Mellanox NVMe SNAP(软件定义的网络加速处理)技术可以为远程存储提供2.5M + IOPS读/写访问，这是4KB块大小时100Gb / s的线速性能。相比之下，入门级NVMe SSD可以提供带有4 KB块的300K IOPS。此外，BlueField-2 DPU毫不费力地以100 Gb / s的速度添加了IPSec加密和解密功能。

同时，BlueField-2X卡增加了一个Ampere GPU，可为AI提供60 TOPS的性能。BlueField-2X的主要优势在于它使用硬件加速进行远程直接内存访问(RDMA / RoCE)通信，从而可以在GPU之间进行零拷贝数据传输，从而最大程度地提高计算集群的效率。

Nvidia的计划包括将于2022年推出的BlueField-3 DPU以及带有用于AI应用的GPU的BlueField-3X DPU卡。此外，该公司计划在2023年之前推出其BlueField-4X DPU，该产品最终将在DPU和GPU中结合使用相同的芯片。