由于人工智能、安全和网络应用需要更高的系统性能，数据处理单元 (DPU) 在大型企业环境中迅速激增。之前的 DPU 进步主要针对超大规模企业，但预计未来 DPU 在数据中心和企业网络其他部分的使用将会增加。DPU技术和网络交换机的组合也有望出现，AMD Pensando将这种技术组合称为“智能交换机”。
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HPE Aruba 的 CX 10000 是该类别的早
期进入者，它将 AMD Pensando 的 DPU 技术与高端交换功能相结合。CX 10000于2022年发布，是安装在机架顶部的L2/3数据中心盒，交换容量为3.6 Tbps。该产品无需单独的设备来处理低延迟流量、安全性和负载平衡。
AMD Pensando 网络技术 和 解 菲律宾号码数据 决方案事业部首席商务官 Sony Giandani 表示：“SmartSwitch 是吸收 DPU 技术的最简单方法，因为它允许企业抛弃旧设备并显着提高其网络的技术水平和规模。” 它还降低了许多公司的进入门槛。“如果你看看迄今为止采用 DPU 资产的 300 多个 CX 10000 安装的企业环境，它们的范围从非常大的公司到中型公司，就像使用云的公司一样，”他说。Giandani 表示，SmartSwitch 和 DPU 的集成还遵循集成、现代化和安全性等关键企业计划。从实施的第一天起就获得卓越的可见性、遥测和性能。
目前，市场上唯一支持混合DPU技术的交换机是CX 10000，但专家预计未来将会发布更多产品。650 Group 创始技术分析师 Alan Weckel最近报告称：“2022 年第一季度和 2023 年第一季度，CX 10000 平台和 HPE Aruba 的 SmartSwitch 产品线经历了强劲增长。Cisco、Arista、Juniper、Dell等大公司都在关注这一领域，预计大多数公司将在2024年期间发布相关产品。”
到2024年底，650集团预测的一半以上端口将是智能端口或通过基于DPU的解决方案和ASIC本身的直接编程功能实现的可编程端口。目前，数据中心市场正在从传统工作负载转向AI/ML，网络也在进一步发展。因此，它必须不仅仅是在计算设备和最终用户之间提供连接的快速路径。
传统的交换 ASIC 缺乏处理能力、足够
的硬件内存资源或灵活的可编程数据平面来实现有状态的网络功能或服务，”Weckel 说。未来，网络将变得更加强大，用于网络虚拟化的状态网络功能、状 大胆的数据 防火墙、负载均衡、QoS和成本计量等高级安全性将从传统昂贵的设备迁移到以太网交换机。“这使企业能够在具有嵌入式 DPU 的网络中实现更高的性能、节省成本和更大的敏捷性。
在虚拟环境中为DPU配备网 络流量加密和防火墙等功能也是推动该技术使用的一个因素。专家分析，智能网卡还可以处理实施将网络划分为防火墙区域的微分段策略所需的处理功能。Giandani 表示：“跨所有服务器提供全面的安全、微分段和防火墙功能，并通过基于分布式策略的模型保护应用程序的能力将是 DPU 的关键要素。” “目前，公司在 DPU 环境中实现了总拥有成本降低 30% 至 60%。”
这还没有结束。公司还可以将 DPU 用于其他核心应用程序。Dell Oro Group 高级总监 Baron Feng 在最近的 SmartNIC 峰会上表示：“存储卸载包括用于内联加密和 NVMe-oF 支持的加速器。” “就像 VMware 的 Project Monterey 一样，虚拟机管理程序可以从 CPU 迁移到智能 NIC，以提高利用率，而无需进行太多定制。” 事实上，VMware 在 Project Monterey 中为 NSX 开发了一项称为基于 DPU 的加速的功能。此功能允许企业通过将网络、负载平衡和安全功能转移到 DPU 来减轻服务器 CPU 容量。
VMware表示，该系统支持DPU中的分布式防火墙或大型数据库服务器，以安全地处理海量流量，而不影响服务器环境。Feng 表示：“蒙特利项目预计将加速智能 NIC 在企业中的采用。” 然而，尽管有 AMD、英特尔和 NVIDIA 等大公司的支持，但由于最终用户仍在验证智能 NIC 的总拥有成本 (TCO)，因此采用速度缓慢。“虽然未来五年标准网络接口卡市场的增长将保持在个位数，但我们预计智能 NIC 市场，包括数据处理单元 (DPU) 或基础设施处理单元 (IPU) 等变体，将增长超过30%。
”另一个关键应用领域是帮助大型企业支持AI应用。Dell’Oro Group在最近的数据中心市场展望中预测，到2027年，20%的以太网数据中心交换机端口将部署到加速服务器，以支持人工智能工作负载：“新的生成式人工智能应用程序的兴起将有助于进一步推动本已强劲的数据中心交换机市场的增长。”Dell’Oro 副总裁 Sameh Bouzelvin 表示。“未来五年，累计市场销售额预计将超过1000亿美元。”
650 Group 最近的另一份报告也预测，AI/ML 将成为未来五年数据中心切换的关键增长动力之一，因为 AI/ML 需要巨大的网络带宽性能。随着人工智能带宽的增加，到 2027 年，连接到人工智能/机器学习和加速计算的以太网交换比例将从当前的利基水平增长到相当大的规模。
因此，Giandani 预测以太网技术的创新将继续发生，以满足人工智能网络日益增长的需求。他特别指出，编程功能是AMD Pesando DPU技术的最大优势。这是因为公司可以使用自己的拥塞管理功能定制构建人工智能管道。
可以看出，在相同的背景下，超以太网联盟（UEC）和其他人也对此表示支持。AMD、Arista、Broadcom、Cisco、Aveden、HPE、Intel、Meta 和 Microsoft 最近宣布成立 UEC，这是一个由 Linux 基金会领导的组织，致力于推动物理层、链路层、传输层和软件层以太网的进步。UEC 专注于补充当前的以太网技术，以处理人工智能所需的规模和速度。
