收購兩家公司后，AMD推出新型DPU

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AMD 剛剛完成對 FPGA 供應商Xilinx（2022 年 2 月）和 DPU 供應商Pensando （2022 年 5 月）的收購，日前在Hot Chips上，他們預覽了它所謂的 400 Gig Adaptive smartNIC SOC 。在日益擁擠和模糊的 smartNIC/DPU 領(lǐng)域，它是另一個(gè)競爭者，區分兩者并不總是那么容易。

從 Xilinx 加入 AMD 的 Jaideep Dastidar 提出的這些設備類(lèi)型的動(dòng)機與近年來(lái)Nvidia、Intel 和其他公司的演示非常相似。主機 CPU 忙于處理家務(wù)（網(wǎng)絡(luò )、存儲、安全任務(wù)）。由于性能和帶寬需求的增加、資源的分解以及軟件定義一切的興起，這使情況變得復雜。

Dastidar 說(shuō)：“轉向 smartNIC 和 DPU 的原因是始于行業(yè)向軟件定義網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展，它迅速擴展到軟件定義的存儲，在你知道之前，你已經(jīng)擁有了軟件定義的一切. 同時(shí)，速度和饋送的無(wú)情發(fā)展仍在繼續，網(wǎng)絡(luò )帶寬迅速增加了 25、50、100、200 gig。虛擬化水平也擴大了，你擁有虛擬機，個(gè)位數 (VM) 已經(jīng)上升到 10 位，并且通過(guò)容器化，你正在處理 1000 多個(gè)虛擬實(shí)體?！?/p>

“所有這些都導致了 CPU 負擔過(guò)重的情況。因此，CPU 不是運行多租戶(hù)應用程序，而是被運行數據中心基礎設施所吸收。因此，smartNIC 和 DPU 提供了幫助，因為它們有助于從主機 CPU 卸載這些工作負載，然后主機 CPU 可以重新專(zhuān)注于多租戶(hù)云應用程序?！盌astidar接著(zhù)說(shuō)。

到目前為止，這是一個(gè)熟悉的信息。觀(guān)察市場(chǎng)如何演變將會(huì )很有趣。AMD 正在將其 smartNIC 推廣為一種靈活高效的 SOC，它在適當的情況下利用固定邏輯 ASIC 技術(shù)、在適當情況下利用更靈活的可編程邏輯 (FPGA) 和嵌入式處理器內核。當然，AMD 將自己定位為所有三種技術(shù)（ASIC、FPGA 和 CPU/內核）的強大供應商。

與其他公司一樣，AMD 也在其系統中加入了先進(jìn)的安全管理。用例可能非常多樣，涵蓋網(wǎng)絡(luò )管理、存儲管理和安全性。對 CXL 2.0 的支持值得注意。

“CXL 絕對是一項新興技術(shù)。在第二類(lèi)設備中，您可以緩存主機內存，也可以擁有加速的設備附加內存?，F在，通過(guò)可編程邏輯，我們只是想提供靈活性，以便您可以將 smartNIC 作為傳統的 PCIe 端點(diǎn)連接，但您也可以探索用例。從 CXL 的角度來(lái)看，您需要大量的生態(tài)系統支持，因此我們只是在創(chuàng )建能力——創(chuàng )建基礎技術(shù)——以便人們可以去探索可能作為第二類(lèi) CXL 運行得更好的不同用例設備，”Dastidar說(shuō)。

Dastidar 提供了 AMD 設計思維之旅：“我們決定采用傳統的硬件-軟件協(xié)同設計范式，并將其擴展到硬件-軟件-可編程邏輯協(xié)同設計。您在右圖（上圖）中看到的內容，在頂部，我們將 ASIC 邏輯應用在它最擅長(cháng)的地方：加密卸載、DMA 卸載，甚至是完整的網(wǎng)絡(luò )數據平面卸載。然后，當您按順時(shí)針?lè )较蚯斑M(jìn)時(shí)，我們添加了 ASIC 到可編程邏輯適配器，您開(kāi)始希望在其中進(jìn)行分層，例如custom header extensions。繼續順時(shí)針?lè )较?，您還可以在可編程邏輯中完全熱添加或刪除新的加速器功能。然后，如果您想一直傾斜天平，我們還希望能夠讓 SOC 執行完整的自定義數據平面卸載。

“繼續順時(shí)針?lè )较?。當您有需要與嵌入式處理子系統交互的可編程邏輯代理時(shí)，我們有軟件到可編程邏輯適配器接口，這樣您就可以創(chuàng )建與嵌入式處理器子系統交互的一致 IO 代理?，F在，嵌入式處理子系統的尺寸已被確定為運行網(wǎng)絡(luò )控制平面。如果您注意到，這是我們第一次提到控制平面。與此同時(shí)，數據平面正在被完全執行，無(wú)論是在 ASIC 邏輯還是可編程邏輯或兩者的組合中，”他說(shuō)。

在遙測功能（ telemetry functionality）方面，Dastidar 表示，雖然遙測數據是 SOC 范圍的，但嵌入式處理子系統是“收集所有遙測數據、合成數據、然后將其上傳到云管理平面（如果他們選擇）的最佳位置?！?/p>

SOC將采用臺積電的7nm工藝制造，由功能塊組成。雖然 Dastidar 提供了大量有關(guān)功能和支持的特性的材料，但他很少提及所需的編程工具是什么。

如上圖所示，AMD 已將這些設計理念映射到自適應 SOC 內的特定子系統中。主機子系統包含主機連接和主機域加速。包含網(wǎng)絡(luò )連接和網(wǎng)絡(luò )域加速的網(wǎng)絡(luò )子系統。處理子系統包含所有嵌入式處理核心。

Dastidar 說(shuō)：“雖然這里以視覺(jué)方式顯示，但我希望您將可編程邏輯元件和內存子系統視為具有芯片普遍連接和訪(fǎng)問(wèn)的芯片普遍資源。片上可編程網(wǎng)絡(luò )進(jìn)一步增強了這種連接性，[它]允許子系統到子系統的數據移動(dòng)，并且任何子系統都可以根據架構選擇訪(fǎng)問(wèn)公共內存位置?！?/p>

Dastidar 還遍歷了每個(gè)子系統。這是他對主機子系統的描述的片段。

“主機連接可以是單個(gè)主機 PCIe Gen 5 x16 連接到 smartNIC?；蛘?，它可以一直連接到 smartNIC 的四主機 4x Gen 5 x4 連接。此外，控制器支持 CXL 2.0，它們可以支持第一類(lèi)、第二類(lèi)或第三類(lèi) CXL 設備?，F在，正如我之前提到的，PCIe 控制器已升級到最新的 PCIe ECN 安全標準。例如，PCIe CMA（組件測量和身份驗證）、PCIe DOE（設備對象交換）、PCIe IDE（完整性和數據加密）和控制器還支持 TDISP，它允許受信任的 VM 以機密計算方式與端點(diǎn)通信， ”達Dastidar說(shuō)。

“中間的塊是可組合的 DMA 引擎。這是一個(gè)分層的數據移動(dòng)器。雖然它可以繼續進(jìn)行主機到卡 [和] 卡到主機數據移動(dòng)的傳統卸載，它還可以促進(jìn)子系統到子系統的數據移動(dòng)，并且它可以引導主機到卡的數據數據傳輸到特定子系統，無(wú)論是網(wǎng)絡(luò )子系統、可編程邏輯還是處理子系統?！?/p>

顯示其他三個(gè)子系統的幻燈片包含在文章的末尾。

還有很多東西需要消化和解包。Dastidar 沒(méi)有透露該產(chǎn)品何時(shí)推出。值得注意的是，新的 smartNIC 基于 Xilinx 的 Versal ACAP（自適應計算加速平臺）smartNIC 架構。在問(wèn)答期間，Dastidar 對有關(guān)區分 AMD 的新 smartNIC 與 Pensando DPU 和 Xilinx 的 Versal smartNIC 的問(wèn)題的回答有點(diǎn)模糊。

“[我們發(fā)現] Xilinx smartNIC 技術(shù)和 Pensando DPU 技術(shù)的結合非常相得益彰。數據中心的不同客戶(hù)有不同的參與模式?，F在 AMD 提供的這種廣泛的產(chǎn)品組合讓客戶(hù)可以選擇參與其中的任何一種模式。您知道數據中心中的部署不是同質(zhì)的。在某些情況下，客戶(hù)可能會(huì )發(fā)現基于自適應 SOC 的智能網(wǎng)卡對數據中心中的某個(gè)節點(diǎn)特別有吸引力，而 Pensando 的基于 DPU 的智能網(wǎng)卡也非常有吸引力。我們注意到的一個(gè)常見(jiàn)元素是對客戶(hù)易用性的高度關(guān)注。從文化的角度來(lái)看，在客戶(hù)如何與這個(gè) SOC 以及 Pensando 交互方面，無(wú)論是從自適應 SOC 來(lái)看，兩者都非常接近。有很多投資。

AMD 與 Xilinx 和 Pensando 的合并仍處于早期階段，產(chǎn)品線(xiàn)整合和協(xié)調尚未解決也許不足為奇。smartNIC/DPU 市場(chǎng)正迅速變得更加擁擠，這值得關(guān)注。