云數(shù)據(jù)中心是系統(tǒng)計算架構(gòu)的終極形式。云數(shù)據(jù)中心可以完成最密集的計算任務(wù)，例如COVID疫苗的科學建模、從數(shù)十億的數(shù)據(jù)點開發(fā)人工智能模型等等。因此，云數(shù)據(jù)中心需要在硬件、軟件和基礎(chǔ)架構(gòu)方面進行巨大的投資，而這反過來又推動了性能、效率和投資回報（ROI）方面的優(yōu)化。

這些需求正在推動數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的變化，使得處理器和加速器的優(yōu)化正朝著基于每一種工作負載的方向發(fā)展。我們看到的例子包括定制處理器的興起和圖形處理單元（GPU）、數(shù)字信號處理器（DSP）、現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）、神經(jīng)處理單元（NPU）的使用以及利用定制加速器處理進入或通過數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)。更多專業(yè)加速器的使用正在興起，其中之一名為數(shù)據(jù)處理單元（DPU）或基礎(chǔ)架構(gòu)處理單元（IPU），以下簡稱為DPU。DPU可用于運行數(shù)據(jù)中心內(nèi)特定的工作負載，包括安全、網(wǎng)絡(luò)管理、存儲管理和其他操作功能。

利用協(xié)處理器進行內(nèi)部加速其實不是什么新鮮事，而上述的DPU則將協(xié)處理器的概念提升到一個新的水平。DPU并不僅僅是一個獨立的處理器。DPU是加速器，可能配有專門的或可編程的處理元件，以達到加速關(guān)鍵數(shù)據(jù)中心任務(wù)的目的，這樣做使得主要處理元件（通常是服務(wù)器處理器）可以專門用于創(chuàng)造收入的任務(wù)。而且，DPU也與系統(tǒng)架構(gòu)緊密地整合在一起，可以與主機處理器和工作負載加速器緊密合作。因此，DPU可以為數(shù)據(jù)中心的處理提供重要提升。根據(jù)Nvidia提供的一些數(shù)據(jù)，其貢獻可能高達2倍之多。那么，既然云計算數(shù)據(jù)中心可以受益于DPU，企業(yè)服務(wù)器也可以受益于DPU嗎？答案是肯定的。

服務(wù)器這個詞對不同的人和不同的行業(yè)可能會有不同的含義，但服務(wù)器實際上只是一個連接在網(wǎng)絡(luò)上的計算資源，通常不支持通過用戶界面設(shè)備直接訪問，如鍵盤、鼠標和顯示器。具備特定用戶接口的客戶服務(wù)或其他服務(wù)器可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù)器。許多云服務(wù)器可能專門用于完成特定的功能或處理某些數(shù)據(jù)類型，企業(yè)服務(wù)器則不同，企業(yè)服務(wù)器可能負責為組織內(nèi)部的各種團體執(zhí)行廣泛的功能。我們可以把企業(yè)服務(wù)器想象成一個組織的數(shù)字瑞士軍刀。

一臺企業(yè)服務(wù)器可以運行制造業(yè)的庫存系統(tǒng)，這時候就是銷售部門的客戶資源管理（CRM）平臺，企業(yè)服務(wù)器也可能運行采購部門的發(fā)票系統(tǒng)，或托管工程設(shè)計應(yīng)用，或為整個組織提供辦公生產(chǎn)力工具。企業(yè)服務(wù)器需要滿足各種廣泛的要求，但即便這樣，DPU也是有益的，甚至在某些方面比用于云環(huán)境更有益。在企業(yè)服務(wù)器上運行的各種應(yīng)用都需要提供一些基本功能，包括存儲和檢索數(shù)據(jù)、管理網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)流并確保數(shù)據(jù)的安全性，數(shù)據(jù)可能來自于廣泛的數(shù)據(jù)源和消費者，消費者同時又需要訪問這些數(shù)據(jù)。而DPU則正好更好地管理這些功能。此外，DPU（例如Nvidia的Bluefield）配備了加速器，可用于加速其他功能（例如運行數(shù)據(jù)分析或使用人工智能算法、效率、網(wǎng)絡(luò)維護）或用于維護其他企業(yè)資源，例如存儲或精確的時間同步。DPU整合到企業(yè)服務(wù)器中可以提高平臺的整體性能，同時，通過接管那些可能不太適合傳統(tǒng)的基于CPU主機處理器的開銷任務(wù)，進而減少服務(wù)器需要的增加。

DPU的硬件和軟件仍在發(fā)展，而且發(fā)展迅速，這一點值得注意。整個行業(yè)都在努力開發(fā)和實現(xiàn)DPU，但不同的芯片和服務(wù)器供應(yīng)商提供了不同的解決方案。目前，芯片供應(yīng)商AMD（Xilinx和Pensando）、Broadcom、Fungible、英特爾、Nvidia和Marvell都提供了DPU類別的產(chǎn)品，但在架構(gòu)和功能方面存在很大的差別。

數(shù)據(jù)中心DPU的引入正在改變數(shù)據(jù)中心未來的系統(tǒng)架構(gòu)，正如Nvidia的黃仁勛在GTC問答環(huán)節(jié)所指出的，這只是DPU的開始。DPU的使用增加后，一些功能可能會被分解成更多的專門加速器，其發(fā)展和我們現(xiàn)在看到的工作負載加速器一樣。我們的存儲可能用一顆DPU，網(wǎng)絡(luò)用另一顆DPU，安全又用另一顆DPU。這些功能可以在獨立的芯片中實現(xiàn)，也可以作為單獨的晶粒堆疊在一起實現(xiàn)。實現(xiàn)這些加速器的最佳方式也在隨著半導(dǎo)體制造和封裝技術(shù)的發(fā)展而變化，但很明顯，DPU將成為業(yè)界寵兒。TIRIAS Research認為，DPU不僅會對云數(shù)據(jù)中心的設(shè)計產(chǎn)生重大影響，也會對企業(yè)服務(wù)器的設(shè)計產(chǎn)生重大影響。