場(chǎng)景描述
l 高性能私有云（專有云）底座：
私有云僅為單一組織或企業(yè)專用的一種云計(jì)算環(huán)境，相對(duì)于公有云，它提供了更高的控制權(quán)、隱私性和定制化能力。私有云一般部署在企業(yè)內(nèi)部的自有數(shù)據(jù)中心（本地私有云），也可以托管在第三方服務(wù)提供商的數(shù)據(jù)中心（托管私有云）。高性能云底座構(gòu)建在云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施之上的，旨在提供卓越的計(jì)算能力、存儲(chǔ)效率、高速網(wǎng)絡(luò)連通性和靈活性，以滿足對(duì)性能有極高要求的應(yīng)用場(chǎng)景，如大數(shù)據(jù)分析、人工智能、高性能計(jì)算（HPC）、實(shí)時(shí)交易系統(tǒng)等。
l 高效公有云服務(wù)：
公有云服務(wù)是最典型的云計(jì)算應(yīng)用場(chǎng)景，通過互聯(lián)網(wǎng)將算力以按需使用、按量付費(fèi)的形式提供給用戶。高性能云底座提供卓越的基礎(chǔ)設(shè)施能力，會(huì)為公有云服務(wù)商帶來顯著的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，包括極致提升資源利用率，大幅改善客戶體驗(yàn)，降低運(yùn)營成本及提升TCO等。
解決方案
中科馭數(shù)自研的基于DPU的高性能云底座解決方案是下一代云計(jì)算的高性能、高可靠的基礎(chǔ)設(shè)施，采用以自研DPU為核心、軟硬件一體化的架構(gòu)，提供統(tǒng)一管理、高可擴(kuò)展性、高性能的IaaS、PaaS層面云服務(wù)，硬件層支持“一云多芯”和“3U一體”的異構(gòu)算力架構(gòu)，可以滿足通用性和信創(chuàng)兩種業(yè)務(wù)需求；實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、安全、管理等負(fù)載的卸載，釋放服務(wù)器的硬件資源；實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)的性能加速，提升基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行效率；實(shí)現(xiàn)容器應(yīng)用服務(wù)網(wǎng)格的加速和卸載，大幅改善業(yè)務(wù)效率。
IaaS層業(yè)務(wù)卸載加速
基于中科馭數(shù)DPU卡構(gòu)建的Kubenetes管理平臺(tái)，拓展了Kubenetes的管理范圍和能力，實(shí)現(xiàn)裸金屬、虛擬機(jī)和容器的共池管理，提供統(tǒng)一監(jiān)控、靈活調(diào)度和部署、集中管理等能力；
通過中科馭數(shù)DPU卡，直接為鏡像管理系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)鏡像創(chuàng)建快照，并掛載給裸金屬服務(wù)器，這樣就省去了復(fù)雜、耗時(shí)的PXE 裝機(jī)過程，實(shí)現(xiàn)彈性裸金屬無盤啟動(dòng)方案的落地；
通過中科馭數(shù)DPU卡的卸載能力，將工作節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、管理等基礎(chǔ)設(shè)施組件完全卸載到DPU硬件，釋放Worker節(jié)點(diǎn)的CPU算力資源給到業(yè)務(wù)系統(tǒng)；
基于Cluster API + Cloud provider框架，此方案可以作為各類上層云管平臺(tái)的統(tǒng)一底座，減輕云管平臺(tái)業(yè)務(wù)開發(fā)難度，為多云、多租戶等應(yīng)用場(chǎng)景提供強(qiáng)大的IaaS支撐。
PaaS層業(yè)務(wù)卸載加速
通過中科馭數(shù)DPU卡，支持企業(yè)級(jí)Kubernetes的容器化應(yīng)用全生命周期管理，提供高擴(kuò)展、高性能容器應(yīng)用管理服務(wù)。DPU可將服務(wù)網(wǎng)格Istio的數(shù)據(jù)面卸載，通過用戶態(tài)協(xié)議棧Bypass內(nèi)核，自研的服務(wù)網(wǎng)格快路徑可以提升網(wǎng)絡(luò)速率，大幅降低通信時(shí)延，提升效率。相較于傳統(tǒng)的分散式邊車模式，在DPU上運(yùn)行集中式Envoy代理，消除邊車容器的資源占用，大量減少主機(jī)側(cè)CPU開銷。
成效
（1）產(chǎn)業(yè)效益
本項(xiàng)目的落地實(shí)施是結(jié)合芯片產(chǎn)業(yè)與云計(jì)算科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一次進(jìn)步，通過新的芯片技術(shù)的引入，有效解決了科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的云化改造困難，為科技產(chǎn)業(yè)各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)大規(guī)模上云鋪平了道路。
DPU作為新興技術(shù)，通過此項(xiàng)目落地，驗(yàn)證了其應(yīng)用價(jià)值，為后續(xù)市場(chǎng)局面全面打開奠定了基礎(chǔ)；對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)與科技產(chǎn)業(yè)均產(chǎn)生了重大的產(chǎn)業(yè)消息，不僅拉通芯片制造產(chǎn)業(yè)鏈中的上下游企業(yè)，也促進(jìn)了云計(jì)算科技產(chǎn)業(yè)核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)上云的發(fā)展，為后續(xù)兩個(gè)產(chǎn)業(yè)的加速融合發(fā)展探索出了新的道路。
（2）社會(huì)效益
本項(xiàng)目中的核心部件為自主可控的高端DPU，項(xiàng)目執(zhí)行完成后的DPU產(chǎn)品與解決方案產(chǎn)品直接替代國外頭部產(chǎn)品，填補(bǔ)國內(nèi)空白，有望和國產(chǎn)CPU和GPU廠商一起實(shí)現(xiàn)全國產(chǎn)化的建設(shè)方案。
高端芯片人才，國內(nèi)最緊缺的某一領(lǐng)域高端人才，通過本項(xiàng)目的高性能DPU芯片的研發(fā)，一定可以培養(yǎng)出一批高端DPU芯片人才，為后續(xù)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈和區(qū)域發(fā)展來看，通過本項(xiàng)目會(huì)拉通高端芯片全產(chǎn)業(yè)鏈，DPU上游涉及如EDA設(shè)計(jì)軟件、IP核、封裝測(cè)試、代工等環(huán)節(jié)，下游則主要對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)中心/云計(jì)算、數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)安全等領(lǐng)域需求，促進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈的成熟。通過項(xiàng)目復(fù)制實(shí)施推動(dòng)DPU下游需求持續(xù)放量，國內(nèi)廠商與海外龍頭有望在未來同臺(tái)競(jìng)技。
通過新技術(shù)的引入，科技領(lǐng)域?qū)⒂瓉砣嬖苹脑斓睦顺?，DPU產(chǎn)品可以有效提升數(shù)據(jù)中心算效比，將直接促進(jìn)國家級(jí)“節(jié)能減排”目標(biāo)戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)施。
（3）經(jīng)濟(jì)效益
本項(xiàng)目中將依托DPU產(chǎn)品構(gòu)筑下一代高性能云計(jì)算底座，將是未來DPU主要的需求場(chǎng)景之一，長(zhǎng)期來看平均每臺(tái)服務(wù)器約需要2顆DPU芯片，單顆DPU價(jià)格約7000元，整體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到百億規(guī)模。
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