中国科学院计算技术研究所：专用数据处理器 （DPU）技术白皮书（90页）.pdf

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1、第阶段：基础功能卡基础功能网卡(即普通网卡)提供2x10G或2x25G带宽吞吐，具有较少的硬件卸载能力，主要是Checksum，LRO/LSO等，支持SR-IOV，以及有限的多队列能力。在云平台虚拟化网络中，基础功能网卡向虚拟机(VM)提供网络接入的方式主要是有三种：由操作系统内核驱动接管网卡并向虚拟机(VM)分发网络流量;由OVS-DPDK接管网卡并向虚拟机(VM)分发网络流量;以及高性能场景下通过SR-IOV的方式向虚拟机(VM)提供网络接入能力。第阶段：硬件卸载卡可以认为是第一代智能网卡，具有丰富的硬件卸载能力，比较典型的有OVS Fastpath硬件卸载，基于RoCEv1和RoCEv2

2、的RDMA网络硬件卸载，融合网络中无损网络能力(PFC，ECN，ETS等)的硬件卸载，存储领域NVMe-oF的硬件卸载，以及安全传输的数据面卸载等。这个时期的智能网卡以数据平面的卸载为主。第三阶段：DPU智能卡可以认为是第二代智能网卡，在第一代智能网卡基础上加入CPU，可以用来卸载控制平面的任务和一些灵活复杂的数据平面任务。目前DPU智能网卡的特点首先是支持PCIe Root Complex模式和Endpoint模式，在配置为PCIe Root Complex模式时，可以实现NVMe存储控制器，与NVMe SSD磁盘一起构建存储服务器;另外，由于大规模的数据中心网络的需要，对无损网络的要求更加

3、严格，需要解决数据中心网络中Incast流量、“大象”流等带来的网络拥塞和时延问题，各大公有云厂商纷纷提出自己的应对方法，比如阿里云的高精度拥塞控制(HPCC，High Precision Congestion Control)，AWS的可扩展可靠数据报(SRD，Scalable Reliable Datagram)等。DPU智能网卡在解决这类问题时将会引入更为先进的方法，如Fungible的TrueFabric，就是在DPU智能网卡上的新式解决方案。还有，业界提出了Hypervisor中的网络，存储和安全全栈卸载的发展方向，以Intel为代表提出了IPU，将基础设施的功能全部卸载到智能网卡中，可以全面释放之前用于Hypervisor管理的CPU算力。