現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心變得越來(lái)越難以管理。應(yīng)用程序和 PB 級(jí)日志數(shù)據(jù)之間有數(shù)十億條可能的連接路徑。靜態(tài)規(guī)則不足以適應(yīng)動(dòng)態(tài)微服務(wù)的安全策略，而且人工已經(jīng)無(wú)法應(yīng)對(duì)數(shù)量龐大的日志數(shù)據(jù)的分析。

AI 是通往未來(lái)安全和自主管理式數(shù)據(jù)中心的唯一出路。

NVIDIA 融合加速器在業(yè)界率先推出 AI 增強(qiáng)型 DPU。它將 GPU 的強(qiáng)大計(jì)算能力與 DPU 的網(wǎng)絡(luò)加速和安全優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，為 AI 增強(qiáng)型數(shù)據(jù)中心管理創(chuàng)造了統(tǒng)一平臺(tái)。融合加速器可將 AI 生成的規(guī)則應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)數(shù)據(jù)包，為實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)安全和管理創(chuàng)造新的可能性。圖像展示了將 BlueField2 DPU 和 Ampere GPU 相結(jié)合的 NVIDIA 新型融合加速器。

圖 1.在標(biāo)準(zhǔn)模式下，BlueField-2 DPU 和 GPU 通過(guò)專用 PCIe 4.0 交換機(jī)連接以獲得完整帶寬，獨(dú)立于主機(jī) PCIE 系統(tǒng)帶寬。

在 NVIDIA GTC 大會(huì)上，我們推出了兩款新型融合加速器。A100X 在單一模組中融合了 A100 Tensor Core GPU 和 NVIDIA BlueField-2 數(shù)據(jù)處理器。A30X 則融合了 A30 Tensor Core GPU 和相同的 BlueField-2 DPU。融合卡具有獨(dú)特的能力，除了BlueField-2 的卸載、隔離和加速網(wǎng)絡(luò)功能，進(jìn)一步拓展到 AI 推理和訓(xùn)練功能。

兩款加速器都包含一個(gè)集成的 PCIe 交換機(jī)實(shí)現(xiàn)DPU 和 GPU 連接。集成交換機(jī)能夠消除對(duì)主機(jī)資源的爭(zhēng)用，實(shí)現(xiàn)線速 GPUDirect RDMA 性能。集成交換機(jī)還通過(guò)隔離 GPU 和網(wǎng)卡之間移動(dòng)的數(shù)據(jù)來(lái)提高安全性。

AI 增強(qiáng)型 DPU

融合加速器支持兩種運(yùn)行模式：

標(biāo)準(zhǔn)模式 – BlueField-2 DPU 和 GPU 分別獨(dú)立運(yùn)行。

BlueField-X模式 – PCI 交換機(jī)進(jìn)行了重新配置，GPU 將專用于 DPU，并且對(duì)于主機(jī)系統(tǒng)不可見(jiàn)。

在 BlueField-X 模式下，只有DPU 上運(yùn)行的操作系統(tǒng)可見(jiàn)到GPU。BlueField-X 模式在業(yè)界首創(chuàng)了一種新型加速器類型：GPU 加速的 DPU。圖像展示了在 BlueField-X 模式下，主機(jī)服務(wù)器中的 CPU 連接到融合加速器。融合加速器的 PCIe 交換機(jī)連接到 CPU 和 DPU。而GPU 僅通過(guò)PCIe 交換機(jī)與 DPU連接。

圖 2.在 BlueField-X 模式下，x86 主機(jī)只能看到 BlueField-2 DPU，支持 DPU 在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)上運(yùn)行 AI 工作負(fù)載。

在 BlueField-X 模式下，GPU 可以對(duì)流經(jīng) DPU 的數(shù)據(jù)運(yùn)行 AI 模型，成為“bump in the wire”。保障安全同時(shí)，無(wú)性能損耗。AI 模型無(wú)需消耗主機(jī)資源，實(shí)現(xiàn)完全加速。

BlueField-X 為網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)中心管理和 I/O 加速解鎖新穎使用場(chǎng)景。例如，Morpheus 網(wǎng)絡(luò)安全框架使用機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)以往無(wú)法識(shí)別的安全威脅進(jìn)行有效處理。Morpheus 通過(guò) DPU 從數(shù)據(jù)中心的各個(gè)服務(wù)器獲取遙測(cè)數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送到配備 GPU 的服務(wù)器進(jìn)行分析。

有了 BlueField-X，AI 模型可以在每個(gè)服務(wù)器的融合加速器上直接本地運(yùn)行。這使 Morpheus 能夠更快地分析更多數(shù)據(jù)，同時(shí)消除代價(jià)很高的數(shù)據(jù)移動(dòng)，并縮小惡意攻擊面。由 BlueField-X 加速的 Morpheus 使用案例包括惡意軟件檢測(cè)、數(shù)據(jù)泄漏預(yù)防和動(dòng)態(tài)防火墻規(guī)則創(chuàng)建等。

Morpheus 示例僅僅是BlueField-X實(shí)現(xiàn)加速的一種使用場(chǎng)景。我們的客戶經(jīng)常與我們分享一些我們尚未考慮到的新想法。為了對(duì) AI 增強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更多創(chuàng)造性的探索，我們現(xiàn)正推出 NVIDIA 融合加速器開(kāi)發(fā)套件。

結(jié)合此開(kāi)發(fā)套件，我們?yōu)橛幸鈽?gòu)建新一代加速 AI 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的特定客戶和合作伙伴提供 A30X 加速器的搶先體驗(yàn)計(jì)劃。在邊緣計(jì)算或數(shù)據(jù)中心管理中探索 BlueField-X 的新應(yīng)用場(chǎng)景。以下例子為您做參考：

透明視頻預(yù)處理 – Bump in the wire視頻預(yù)處理（解密、交錯(cuò)、格式轉(zhuǎn)換等），以提高 IVA 吞吐量和攝像頭密度。

小基站RU 解決方案 – RAN 信號(hào)處理聚合加速器，以增加商業(yè) gNodeB 服務(wù)器上的用戶密度和吞吐量。

計(jì)算存儲(chǔ) – Bump in the wire存儲(chǔ)加密、索引和哈希，為長(zhǎng)期存儲(chǔ)主機(jī)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備處理卸載昂貴的 CPU 資源。

作弊檢測(cè) – 檢測(cè)流式游戲服務(wù)中的惡意游戲/作弊

開(kāi)始使用 NVIDIA 融合加速器開(kāi)發(fā)套件

NVIDIA 融合加速器開(kāi)發(fā)套件包含有結(jié)合 CUDA 和 NVIDIA DOCA 的示例應(yīng)用程序，以及幫助您安裝、配置新型融合加速器的文檔。最重要的是，我們可以提供 A30X 及應(yīng)用支持來(lái)?yè)Q取您的寶貴反饋。

關(guān)于作者

Jacob Liberman 是 NVIDIA 企業(yè)和邊緣加速集團(tuán)的產(chǎn)品經(jīng)理。他利用 20 多年的技術(shù)計(jì)算經(jīng)驗(yàn)提供高性能、云計(jì)算原生邊緣人工智能解決方案。此前，他曾在紅帽、 AMD 和戴爾擔(dān)任產(chǎn)品管理和工程職務(wù)。

Pete Lumbis 是 NVIDIA 以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)營(yíng)銷總監(jiān)。 Pete 幫助客戶構(gòu)建、設(shè)計(jì)、自動(dòng)化和加速下一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)。皮特是 CCIE # 28677 和 CCDE 2012 ：： 3 。

審核編輯：郭婷