中國科學院計算技術研究所：專用數據處理器 （DPU）技術白皮書（90頁）.pdf

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1、第階段：基礎功能卡基礎功能網卡(即普通網卡)提供2x10G或2x25G帶寬吞吐，具有較少的硬件卸載能力，主要是Checksum，LRO/LSO等，支持SR-IOV，以及有限的多隊列能力。在云平臺虛擬化網絡中，基礎功能網卡向虛擬機(VM)提供網絡接入的方式主要是有三種：由操作系統內核驅動接管網卡并向虛擬機(VM)分發網絡流量;由OVS-DPDK接管網卡并向虛擬機(VM)分發網絡流量;以及高性能場景下通過SR-IOV的方式向虛擬機(VM)提供網絡接入能力。第階段：硬件卸載卡可以認為是第一代智能網卡，具有豐富的硬件卸載能力，比較典型的有OVS Fastpath硬件卸載，基于RoCEv1和RoCEv2

2、的RDMA網絡硬件卸載，融合網絡中無損網絡能力(PFC，ECN，ETS等)的硬件卸載，存儲領域NVMe-oF的硬件卸載，以及安全傳輸的數據面卸載等。這個時期的智能網卡以數據平面的卸載為主。第三階段：DPU智能卡可以認為是第二代智能網卡，在第一代智能網卡基礎上加入CPU，可以用來卸載控制平面的任務和一些靈活復雜的數據平面任務。目前DPU智能網卡的特點首先是支持PCIe Root Complex模式和Endpoint模式，在配置為PCIe Root Complex模式時，可以實現NVMe存儲控制器，與NVMe SSD磁盤一起構建存儲服務器;另外，由于大規模的數據中心網絡的需要，對無損網絡的要求更加

3、嚴格，需要解決數據中心網絡中Incast流量、“大象”流等帶來的網絡擁塞和時延問題，各大公有云廠商紛紛提出自己的應對方法，比如阿里云的高精度擁塞控制(HPCC，High Precision Congestion Control)，AWS的可擴展可靠數據報(SRD，Scalable Reliable Datagram)等。DPU智能網卡在解決這類問題時將會引入更為先進的方法，如Fungible的TrueFabric，就是在DPU智能網卡上的新式解決方案。還有，業界提出了Hypervisor中的網絡，存儲和安全全棧卸載的發展方向，以Intel為代表提出了IPU，將基礎設施的功能全部卸載到智能網卡中，可以全面釋放之前用于Hypervisor管理的CPU算力。