在2019年3月，Nvidia宣布併購網路晶片與設備廠商Mellanox，到了2020年4月，Nvidia完成這家公司的併購，然而，在這段期間，Mellanox也正好發表新一代SmartNIC產品ConnectX-6 Dx，以及BlueField-2 IPU，例如，在2019年8月底的VMware全球用戶大會VMworld期間，首度揭露這兩款新產品的消息，而我們也在11月發布了的介紹，瞭解到BlueField-2整合了ConnectX-6 Dx，搭配Arm v8架構的中央處理器核心A72，可提供200Gb/s的網路傳輸能力；隔年2月的RSA資安大會，Mellanox宣布ConnectX-6 Dx開始出貨，並預告BlueField-2 IPU即將上市。
而隨著Nvidia在2020年完成Mellanox併購，針對BlueField系列產品，提出了不同的戰略規畫，以資料處理器（Data Processing Unit，DPU）做為新的定位，而使得原本僅主打SmartNIC應用面向的BlueField，走出一條更寬闊的路，甚至能與CPU、GPU相提並論，成為Nvidia問鼎資料中心領域的第二大關鍵技術，而同年9月宣布併購Arm這家知名的半導體設計與軟體公司，後續的發展更是備受各界關注，例如，預計於2023年年初問世的Grace，將是Nvidia第一個採用Arm架構的資料中心CPU，帶來第三大基礎運算技術，使其成為可同時提供3種晶片的公司。
提出DPU新概念，鼓吹DPU是企業資料中心架構的必需品
在2020年5月舉行的GTC大會上，Nvidia共同創辦人暨執行長黃仁勳（Jensen Huang）在主題演講的第一段，也特別拿出BlueField-2，強調這款產品是全世界最先進的可程式化SmartNIC，終將成為所謂的資料處理器（DPU），承擔資料中心數據的移動與處理，並且與負責通用運算的CPU，以及專攻加速運算的GPU形成三足鼎立的態勢，共同支撐整個運算應用市場，實現資料中心規模運算（Datacenter-Scale Computing）的願景。
當時，Nvidia還宣布將推出整合SmartNIC與GPU的PCIe介面卡，稱為EGX A100，號稱是第一款基於Nvidia Ampere架構的邊緣AI產品，而這裡搭配的SmartNIC是Mellanox ConnectX-6 Dx，預計在2020年底上市。
全世界表明：DPU的用途不只是分攤伺服器的網路連線處理，也能承擔伺服器虛擬化平臺的管理、資安、儲存處理
到了9月VMworld大會，VMware與Nvidia宣布新的合作計畫，預計會結合混合雲軟體平臺VMware Cloud Foundation，以及Nvidia BlueField-2 DPU這類SmartNIC技術，建構新一代的IT基礎架構，以因應人工智慧、機器學習、高吞吐量、以資料為中心等各種應用的需求。
在10月Nvidia舉行的GTC大會，他們正式主推DPU，並且提出「資料中心基礎架構整合至單晶片（Data Center Infrastructure-on-a-Chip）」的比喻──或許是借鏡系統單晶片System on a Chip（SoC）的概念，來為相關產品定調。
該如何發揮這項晶片技術的長處？Nvidia提出了一套DPU加速的伺服器架構，由於DPU本身內含Arm運算核心，也就是同時具備CPU的運算能力，於是，他們打算將原本總是由x86中央處理器執行的伺服器虛擬化平臺底層，像是軟體定義儲存、資安、網路，以及集中管理等IT基礎架構的工作負載，轉由DPU來承擔。
同時，Nvidia也宣布擴充軟硬體的產品──在PCIe介面卡的部分，不只是先前發表的BlueField-2 DPU，還將推出結合BlueField-2與Ampere架構GPU的BlueField-2X DPU，以及可協助開發DPU加速應用的軟體開發套件DOCA（Data Center Infrastructure-on-a-Chip Architecture）。
就BlueField-2 DPU而言，Nvidia除了公布運算方面的規格，以及網路加密連線、視訊串流與儲存I/O等多種應用的技術與存取效能，更特別的是，他們強調，單張DPU足以承擔相當於125顆處理器核心的資料中心服務，而基於這樣的效能，可分攤伺服器一部分的工作負載，而能讓伺服器保留更多處理器核心，執行更廣泛的企業級應用程式。
至於另一套產品DOCA SDK，也是Nvidia推動DPU後續發展所不可或缺的要角，因為有了它，開發者就能設計DPU加速的IT基礎架構應用系統。
此外，他們公布了DPU未來三年的發展藍圖。黃仁勳表示，BlueField-2已提供樣品試用，預計在2021年會在主要伺服器廠商推出的新系統搭配使用，而BlueField-2X正在開發當中，也將在2021年推出；下一代的DPU產品BlueField-3，可提供400Gb/s的傳輸能力，Nvidia已完成開發，它與BlueField-3X可望於2022年發表；至於下下一代的DPU產品BlueField-4，架構將如同BlueField-2X，網路傳輸速度同樣可達400 Gb/s，Nvidia正在全力進行開發，將於2023年發表。
在Nvidia主推的邊緣運算AI平臺EGX當中，也將BlueField-2 DPU納入，與Nvidia Ampere架構GPU一起協同合作，透過這樣的融合加速解決方案（converged accelerators），無論是在伺服器搭配DPU與GPU，或是採用BlueField-2X這樣的整合型產品，均可用於建構安全、具備加速運算能力的資料中心環境。
為何會有兼具安全與加速特性的作用？由於BlueField-2 DPU也內含Arm架構的中央處理器核心，Nvidia表示，這些運算資源可建立信任區（trusted enclave），可用來保護執行在GPU的AI推論模型。
至於採用Nvidia DPU的業者，分為伺服器製造商、軟體基礎架構廠商等兩類。前者包括：華碩、Atos、戴爾科技集團、富士通、技嘉科技、新華三（H3C）、浪潮、聯想、廣達電腦／雲達科技、Supermicro，都計畫將Nvidia DPU整合到他們的企業級伺服器產品當中。
軟體廠商的部分，則聚焦在BlueField-2 DPU與DOCA的支援，包括：Canonical的Ubuntu Linux、Red Hat的Red Hat Enterprise Linux與Red Hat OpenShift，VMware的VMware Cloud Foundation，而以網路防火牆軟體著稱的老牌資安廠商Check Point，也正在將BlueField-2 DPU整合他們的技術當中。
Nvidia DPU終於在2021年上場，軟硬體產品搭配與支援的市場生態系也正式成軍
而在2021年4月的GTC大會，Nvidia宣布BlueField-2開始供貨，用戶可選購搭配2個100Gb乙太網路或InfiniBand網路埠的PCIe介面卡，而且搭配使用的軟體開發套件DOCA SDK 1.0，也開放下載，當中包含多種元件：可用來建立、編譯與調校BlueField DPU應用程式的執行時期環境，可用來供給、更新、監控大量DPU的調度指揮工具，相關的程式庫、API，以及日漸增多的應用程式，像是深度封包檢測與負載平衡。
Nvidia也趁機揭露更多關於BlueField-3的消息，例如，2022年第1季預計提供樣品試用，而在技術規格的部分，將搭配16顆Arm A75中央處理器核心，支援PCIe 5.0的I/O介面，以及提供時間同步的資料中心加速功能。
而在效能增長幅度上，BlueField-3的加速運算效能將是BlueField-2的10倍，加密處理效能可提升至4倍。
建構協力廠商生態系，產品認證計畫涵蓋至DPU伺服器
環繞著DPU的市場生態系系統，也於此時正式亮相。以整合搭配DPU出貨的伺服器廠商而言，有戴爾科技集團、浪潮、聯想、Supermicro響應；在雲端服務供應商的部分，則有中國的公有雲業者，像是百度、京東（JD.com）、優刻得（Ucloud）採用BlueField DPU加速工作負載；
在軟體定義IT基礎架構與混合雲平臺的領域，有Canonical、Red Hat、VMware等公司，除了去年都已表態計畫支援BlueField-3，今年則表示將支援BlueField-3；
資安廠商的部分，除了Check Point，新增了Fortinet、Guardicore、Palo Alto Networks；
在此同時，DPU生態系統也加入儲存應用廠商，有DDN、NetApp及 WekaIO，以及網路應用的邊緣平臺廠商，有Cloudflare、F5 與 Juniper Networks。
到了台北國際電腦展期間，Nvidia宣布，華碩、戴爾科技集團、技嘉科技、雲達科技與Supermicro等伺服器廠商，都將推出搭配BlueField-2 DPU的新款伺服器，因此，這類提供DPU加速的伺服器今年可望問世。
此時，他們也宣布Nvidia認證計畫將擴大涵蓋的產品範圍：除了原本著重的資料中心與邊緣運算伺服器GPU，也就是HGX和EGX，也會延伸至DPU伺服器、Arm伺服器。
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Nvidia認證計畫正式納入DPU伺服器的時間，預計是今年第三季。而在他們現今開始認證DPU伺服器之後，已有幾個廠商將產品提交給Nvidia進行審核。
鼓勵DPU應用程式開發，紅帽放送RHEL與OpenShift訂閱服務利多
關於作業系統軟體對於BlueField DPU的支援，除了VMware持續與Nvidia密切合作，Red Hat也有更明確表示：為了鼓勵更多人以紅帽的系統平臺來開發DPU應用程式，他們將免費提供Red Hat Enterprise Linux（RHEL）與OpenShift的訂閱服務。
而在4月Nvidia GTC大會期間，紅帽也針對RHEL與OpenShift，，這方面的資訊值得參考。
以RHEL而言，他們建置了兩臺伺服器，都搭配100Gb 網路埠的BlueField-2 DPU，彼此對接，在網路功能虛擬化的使用場景進行加密連線，若不啟用BlueField-2的卸載功能，網路吞吐量只能達到47 Gbps，而且會使用到60顆以上處理器核心；相反地，吞吐量可達到100 Gbps，處理器用量少於10顆核心。
在OpenShift的部分，紅帽將BlueField-2整合到OpenShift叢集，執行OVN-Kubernetes的pod，並將大部分的網路功能交給DPU處理，測試pod對pod的東西向傳輸流量，同樣是25Gbps的吞吐量，啟用DPU的卸載功能後，可將伺服器處理器核心用量減低70％。
將DPU導入DGX A100與DGX SuperPOD，建構支援多租戶隔離架構的雲端原生超級電腦
在此同時，Nvidia在自家產品的搭配上，當然也對DPU內舉不避親。他們推出新一代的AI整合應用設備叢集系統DGX SuperPOD，裡面就會搭配BlueField-2。他們強調這代DGX SuperPOD將兼具雲端原生，以及支援多租戶存取等特性，預計將於今年第2季開始供貨。
在單套DGX SuperPOD系統當中，每臺DGX A100節點將會內建BlueField-2 DPU，屆時就能以此來卸載、加速，並且能根據不同使用者與其擁有的資料來進行彼此隔離──區隔使用者網路流量、所使用的網路防火牆，並讓儲存系統提供多租戶的存取，從而建置出安全的共用AI基礎架構，且不會衝擊DGX SuperPOD整體的運算與存取效能。
值得注意的是，Nvidia在這裡所謂的雲端原生，應該不是專指容器與Kubernetes的應用，而是指提供裸機等級的處理效能，關鍵在於InfiniBand、DPU、DOCA、Magnum IO等四大技術。事實上，現行DGX SuperPOD就已經採用200 Gb/s 的InfiniBand超高速網路，來進行傳輸，但新一代SuperPOD將搭配BlueField-2，以及專為DPU使用而設計的DOCA SDK之後，能把原本由伺服器端執行的管理、隔離、監控，交由DPU來處理，如此一來，也能將軟體定義資料中心網路、儲存、資安、管理服務，順勢帶進DGX SuperPOD這樣的AI基礎架構。
除此之外，BlueField-2本身還可協助企業掌管SuperPOD的多租戶共用架構，確保運算資源能以乾淨、不殘留的方式，提供給新的租戶──將乾淨的開機映像提供給已排程進駐的新租戶使用，能建立一個完全乾淨、信任重建的虛擬化儲存區，而且可存取經批准使用的儲存區。
BlueField-2也能運用Magnum IO這套SDK，來處理各種層面的I/O，像是儲存、網路、多GPU、多節點之間的溝通，提供平行、非同步、階層、遙測、抽象化等處理方式，當中包含了工具與組態，可協助調校應用程式、消弭I/O瓶頸。
DPU拓展不同產業的應用，可擴及資安與汽車製造領域
支援資料中心規模運算，以及AI基礎架構之餘，Nvidia在2021年4月GTC大會上，還宣布BlueField DPU的多種產業應用。
首先是資安產業，Nvidia發表了，希望能以AI提升資安威脅的偵測與預防能力，當中就可以搭配BlueField DPU使用，讓每一臺裝上BlueField DPU的伺服器運算節點，都能同時兼任網路防禦的感測器，讓企業能以網路全速連線的狀態來分析每一個封包。
而這項軟硬體搭配，除了包含Nvidia的GPU與AI軟體開發套件，以及Mellanox的SmartNIC/DPU技術，還有2020年5月併購的Cumulus Networks，該公司是以提供開放式網路作業系統Cumulus Linux而聞名，Morpheus可運用Cumulus Networks旗下的另一款網路管理系統NetQ，搭配BlueField DPU一起使用。
接下來是汽車產業，Nvidia近幾年來持續發展用於自動駕駛車的系統單晶片，像是2018年推出的Parker，2020年的Xavier，接下來即將登場的Orin，以壯大他們的車用平臺Nvidia Drive。
到了今年4月GTC大會，Nvidia宣布，下一代的Atlan即將於2024年亮相，運算能力可望突破1,000 TOPS，而且當中將整合BlueField DPU，可因此獲得額外的進階網路、儲存、資安服務，在自動駕駛車輛設備上，支援複雜的運算與AI工作負載。
除了可善用DOCA這樣可程式化的卸載與運算能力，他們特別強調，BlueField DPU具有安全隔離區，可預防資料外洩與網路攻擊，能讓Atlan在自動駕駛車輛裡面，同時、安全地執行大量的AI應用。
與Arm發展相互呼應，雙方將共同推動更多伺服器應用
在2020年9月Nvidia宣布併購Arm的消息之後，10月GTC大會期間，他們表示，將把GPU與DPU加速技術，帶入Arm的高效能運算、雲、邊緣、個人電腦的生態系，提供人工智慧、高效能運算、圖形處理等用途的軟體開發套件。
回顧過去，近期Nvidia推出的多款產品，都有Arm的身影，像是Jetson單板電腦、Nvidia Drive系統單晶片，而源自Mellanox的BlueField DPU，也內含Arm處理器核心。
當時，他們也揭露正在與OEM廠商合作，推動Arm伺服器平臺的發展，而這當中也涉及BlueField DPU的搭配。
例如，安培運算（Ampere Computing）公司與Nvidia合作，希望將他們發展的伺服器平臺Mt. Jade延伸至雲端遊戲應用領域，而當中的伺服器將配備2顆80核心的Arm系統單晶片、4張Nvidia T4 GPU，以及1張BlueField-2 DPU，可同時支撐128個遊戲玩家的串流連線使用──以5G智慧型手機連至Android-in-Cloud雲端服務。
Nvidia除了提供GPU與DPU，也設法將相關程式碼移植到Arm平臺，針對Arm伺服器開發新的工具，協助實現雲端遊戲的編碼、渲染、串流等處理的最佳化，並以此提供Arm伺服器廠商，像是技嘉科技、浪潮與緯穎。
到了2021年GTC大會，Nvidia預告他們將推出的3款晶片都將採用Arm運算技術，像是：Nvidia第一顆資料中心等級中央處理器Grace，裡面就是基於Arm的處理器核心而成；下一代資料處理器BlueField-3，將搭配更多顆Arm處理器核心；最新款車用晶片Atlan，預計搭配Grace與BlueField。
值此同時，Nvidia也發表一款Arm HPC開發者套件，支援節能型超級電腦與資料中心環境下的科學運算處理，預計在今年第三季開始供貨。而這個套件是由那些軟硬體組成？硬體的部分，是一款技嘉科技的Arm伺服器G242-P32，裡面包含了1顆Ampere Computing 公司的80核心Altra處理器、2張Nvidia A100 GPU加速卡，以及2張BlueField-2 DPU；軟體的部分，則是Nvidia HPC SDK，整合了多個編譯器、程式庫、工具，能讓工程師、科學家、開發人員在GPU加速的Arm運算系統當中，得以建立高效能運算與人工智慧應用程式，以及進行相關的轉移。值得注意的是，這套軟體開發套件是在2020年5月發布，可支援的運算與作業系統環境，並不僅止於Arm伺服器（Linux），還包括x64（Linux與Windows）、OpenPower（Linux）。
到了6月的台北國際電腦展期間，如前所述，Nvidia宣布擴大產品認證計畫的消息，未來用戶可查閱通過這項檢驗的DPU伺服器廠牌與機型，他們也預告，2022年也將Arm伺服器納入Nvidia產品認證計畫，屆時用戶能查詢搭配Ampere架構GPU或BlueField-2 DPU的Arm伺服器。
融合式加速卡將專攻5G環境下的AI應用
而除了BlueField之外，Nvidia在4月GTC大會期間，也發表了一款融合式加速卡，稱為BlueField-2 A100，裡面包含了BlueField-2 DPU與Nvidia A100 GPU，而在軟體搭配的部分，主要是Nvidia用於5G vRAN加速場域的軟體開發套件Aerial，以這樣的軟硬體組合，協同富士通、 Google Cloud、Mavenir、Radisys、Wind River等廠商，共同建構一套名為AI-on-5G的平臺，提供5T-for-5G（Time-Triggered Transmission Technology for Telco）的解決方案。
BlueField-2 A100的出現，也讓我們想到2020年5月提到的EGX A100，以及10月介紹的BlueField-2X，這類融合SmartNIC與GPU的產品，為何沒有相關消息，也沒出現在今年GTC大會主題演講展示的DPU發展藍圖？甚至在黃仁勳介紹EGX平臺的簡報畫面中，還出現一款名為Aerial A100的加速卡？
對此，我們詢問Nvidia，他們表示：「Bluefield-2 A100即是Aerial A100。另外，為了讓發展藍圖更清楚，我們移除了 BlueField-2X 系列產品，但仍持續提供聚合卡。例如，Jensen宣布用於EGX的BlueField-A100聚合接合器。」
產品資訊
Nvidia BlueField-2 DPU
●原廠：Nvidia
●建議售價：廠商未提供
●產品區分：BlueField-2 DPU、BlueField DPU Controller
●網路介面：乙太網路提供雙埠10/25/50/100Gb/s或單埠200Gb/s，接頭為SFP56或QSFP56；InfiniBand提供雙埠EDR / HDR100(100Gb/s)或單埠HDR(200Gb/s) ，接頭為QSFP56
●I/O介面：PCIe 4.0 x8/x16
●搭配處理器與記憶體：8顆Armv8 A72核心，8GB/16GB/32GB DDR4
●外形：乙太網路產品為半高半長、全高半長，InfiniBand產品為全高半長
【註：規格與價格由廠商提供，因時有異動，正確資訊請洽廠商】
https://www.ithome.com.tw/review/144740
常見的貨櫃種類?
金誠貨櫃屋尺寸均依國際標準組織ISO (International Standardization Organization) 認定標準，並區分成鐵貨櫃、冷凍貨櫃和特殊貨櫃三種類型。
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