Все из нас знакомы с понятием центрального процессора (CPU), в последнее время мы также наблюдаем рост использования графических процессоров (GPU) в самых разных областях. GPU набирают популярность в таких направлениях, как машинное обучение, глубокое обучение, анализ данных и, конечно же, игры. Но существует новая технология, которая быстро набирает обороты в датацентрах — это Data Processing Unit (DPU), или процессор обработки данных.
Что же такое DPU?
Проще говоря, DPU — это программируемое устройство с аппаратным ускорением, имеющее также комплекс ARM-процессоров, способных обрабатывать данные. Сегодня DPU доступен в виде SmartNIC (форм-фактор PCIe), который можно установить в сервер и использовать для выполнения различных функций (см. также нашу статью о Project Monterey здесь).
Если взглянуть глубже, SmartNIC содержит ARM-процессор, а также программируемый ускоритель с высокоскоростным интерфейсом между ними. SmartNIC также имеет 2 порта (или больше) с пропускной способностью от 10 Гбит/с до 100 Гбит/с в зависимости от производителя и отдельный Ethernet-порт для управления. У SmartNIC имеется локальное хранилище, что позволяет пользователям устанавливать программное обеспечение, например, гипервизор, такой как ESXi.
В настоящее время в этой технологии участвуют такие производители, как NVIDIA и AMD/Pensando (среди прочих), и вскоре эти устройства станут мейнстримными в датацентрах, поскольку они становятся более доступными для клиентов. Сейчас пока такое устройство от NVIDIA, например, стоит более 2.2 тысяч долларов. Модули от Pensando также начинаются от 2.5 тысяч
По сути, DPU представляет собой систему на чипе (system on a chip, SoC), обеспечивающую высокопроизводительные сетевые интерфейсы, способные обрабатывать данные с гораздо большей скоростью. Но два ключевых аспекта DPU, связанных с портфелем продуктов VMware, включают возможность переноса рабочих нагрузок с хоста x86 на DPU, а также предоставление дополнительного уровня безопасности за счет создания изолированной среды для выполнения некоторых процессов. Эта работа в настоящее время ведется в VMware в рамках проекта Monterey.
В имплементации Monterey сетевые процессы, такие как сетевой трафик, распределенный брандмауэр и другие, будут переданы на обработку SmartNIC. Это означает, что не только ресурсы будут освобождены от сервера x86, но и сам трафик будет обработан DPU. Проект Monterey также упростит установку ESXi и NSX на сам DPU, таким образом, перенос необходимых ресурсов CPU с x86 на DPU не только освободит ресурсы на x86 для использования виртуальными машинами, но и обеспечит дополнительный уровень безопасности.