当前，数字化转型已成为所有企业的主旋律。随着人工智能、云计算、大数据、物联网等新兴技术的应用，企业对算力的需求越来越高。传统数据中心使用CPU进行通用计算和基础设施操作，使用GPU进行加速计算。会导致CPU处理网络、安全等很多基础设施任务，不能完全运行应用，造成资源的大量浪费，不能满足当前企业的需求。为此，英伟达发布了云原生超算架构，将需要CPU运算的传统基础设施工作负载卸载到DPU上，利用CPU、DPU、GPU等加速器与网络协同工作，优化应用计算资源和提高整体系统性能。NVIDIANetwork亚太区高级总监宋庆春近日在接受媒体采访时表示，NVIDIA云原生超算架构提供的最优性能，不仅可以以更低的成本或更少的硬件构建更高性能的系统，还可以将其实现在云端。具有与运行单一业务的独立系统同等性能，通过减少硬件降低数据中心整体能耗，使系统更环保、更安全、更可靠。NVIDIA网络亚太区高级总监宋庆春数据中心新架构：云原生超算架构在人工智能、云计算、大数据等新技术的推动下，企业对数据中心算力的要求越来越高。对于数据中心运营商和管理者来说，一方面需要不断提升数据中心的计算能力以满足用户的基本需求；另一方面，在碳中和和碳达峰战略下，需要不断降低能源消耗，以实现“双碳”目标。在此背景下，企业需要不断优化数据中心的结构，充分利用新技术、新产品来提高数据中心的计算能力，降低能耗。DPU作为一种新型处理器，能够与CPU、GPU协同工作，充分释放CPU资源，提升网络性能，受到了数据中心用户的广泛关注。据宋青春介绍，BlueField-2DPU已经在多个市场得到广泛应用，BlueField-3DPU也即将进入市场。据了解，BlueField-3DPU在处理RDMA消息时可以达到每秒3.7亿条消息，因此在处理小包业务或微服务业务时，效率会变得更高，计算能力也会进一步提升。除了网络加速，云原生超算还可以使用DOCA来加速应用性能。据了解，使用NVIDIADPU和DOCA可以直接运行各种加速库，比如用于集体运算的UCC，用于点对点的UCX，以及面向存储、性能隔离、网络编排的加速库。通过标准的FileSystem、Schedulers或存储框架，直接为应用提供标准接口，实现用户无感知的应用加速，满足各种计算业务需求。宋青春表示，使用DPU来加速计算或者卸载通信，在一些业务中可以取得非常好的性能提升。例如，在分子动力学的应用上，实现了20%的性能提升；此外，数据建模应用场景实现了26%的性能提升，天气预报模型实现了24%的性能提升。云原生超算的核心之一是交换计算技术。宋青春告诉记者，交换机计算技术（SHARP）是英伟达独有的技术，可以在交换机上进行数据聚合和缩减，突破了网络物理带宽的限制。例如，数据使用通信模型进行数据聚合、归约或广播，通过交换机完成，不需要发送到特定的Host或特定的Agent进行操作，消除了网络拥塞，解决了Burst压力在网络上由多个呼叫引起。在Allreduce等通信中，可以突破网络物理带宽的上限，在200G网络上实现230G甚至更高的带宽。为了保证大型业务上云后的性能，云原生超算还提供了性能隔离技术，使企业在多任务并行环境下，可以达到单机运行任务的性能。云端。据了解，该技术已在微软公有云Azure中得到验证，确保在云端运行关键业务时同样的性能保障。宋青春强调，借助云原生超算技术，云端上性能与超算中心一致，帮助业务尽快上云，发挥云上最佳性能。同时，通过对数据中心各种网络资源和计算资源的充分优化，数据中心可以提供最佳性能，减少服务之间的相互干扰，同时让每个服务都获得最优性能，提高效率。并减少硬件数量，降低数据中心功耗，打造绿色数据中心。2022秋季DPU中国黑客马拉松大赛：赋能开发者，推动行业创新在本次媒体交流会上，NVIDIA网络技术专家崔岩除了介绍云原生超算架构外，还详细介绍了2022秋季DPU中国资讯关于黑客马拉松比赛。据介绍，本次黑客马拉松的筹备工作从8月份开始，共有27支队伍报名参加黑客马拉松。10月19日的黑客马拉松训练营共吸引了3500名参与者和数万名观众。10月22日，共有13支队伍、51名开发者参加了总决赛，既有企业开发者，也有高校开发者。项目现场论证结束后，国内外评委对参赛项目进行评审打分。最终，四支队伍脱颖而出，获得了本次黑客马拉松的相应奖项。NVIDIA网络技术专家崔妍崔妍告诉记者，云原生超算架构也将是本次比赛的重点。例如，获得一等奖的国投团队参与了基于BlueFieldDPU数据中心的RDMA虚拟化研究，通过Virtio加速，将以太网和块存储设备解耦，解决了云管理扩展的问题。本项目的主要目标是在NVIDIABlueFieldDPU上搭建设备模拟平台，虚拟化RDMA硬件设备，在主机端运行vHostRDMA程序并在NVIDIABlueFieldDPU上运行InverseLayer，在InfiniBand网络上实现RDMA功能，并使用Virtiosemi虚拟化方案，为不同的hypervisor提供了兼容、通用的VirtioRDMA通信框架和编程接口，从而减少主机性能的一些开销，实现更高效的虚拟化过程，方便云管理、云运维、以及云迁移。“通过黑客马拉松比赛，我们可以为整个行业培养更多的DPU和DOCA开发人才。”崔岩表示，我们希望通过举办此次活动，让更多的开发者参与进来，一方面为行业培养更多的优秀人才。另一方面，通过赛事探索DPU和DOCA的更多场景和创新应用，更好地服务各行各业，推动万千行业数字化转型。
