侧边栏壁纸
  • 累计撰写 53 篇文章
  • 累计收到 3 条评论

P5-06 · DPU 厂商调研:BlueField / Pensando / Nitro / 国产,一张矩阵看清格局

PacketForge
2026-08-18 / 0 评论 / 2 阅读 /
对应路线图:Phase 5 (Day 141-168) | DPDK 24.11.6 LTS | 内核对照 v6.6
本篇为厂商调研,无源码引用,所有参数均基于公开文档/官方资料整理;厂商产品迭代快,具体参数以官方文档为准
上一篇:P5-05 rte_flow offload 实测 | 下一篇:P6-01 DPU 架构

一句话定位

学完 DMA/IOMMU、VFIO、virtio/vhost、vDPA、rte_flow 这五块积木,现在是时候回答:市面上谁把这些积木拼成了产品? 本篇用"芯片形态 × 开放度"两张坐标轴给主流 DPU 定位,为 P6-01 的自研架构设计提供选型参照。

对比矩阵(基于公开文档整理)

厂商代表产品芯片形态网络能力软件栈/开放度备注
NVIDIABlueField-316×Cortex-A78 + ConnectX-7 Dx 加速器400GbE / NDR InfiniBandDOCA SDK(开放,类 CUDA 生态)商用 DPU 事实标准;DPDK 25.03+ 需 -mcpu=cortex-a78ae 编译
AMDPensando 系列(含 Pollara 400)P4 可编程流水线400G 产品族SSDK(P4 软件定义硬件)主打可编程性与 AI 网络(UEC RDMA)
AWSNitro 系统Annapurna 自研 ASICv5 单卡 200G(公开报道)不对外销售,封闭云厂商自研标杆:网络/EBS/安全多卡分工,SRD 协议
中科驭数K2-Pro自研 KPU + 16 簇 128 核 NP2×100G,80Mpps(官方口径)HADOS 平台(类 DOCA),兼容 DPDK/SPDK国内首颗量产三代 DPU(2024 发布);适配鲲鹏/海光/飞腾
云脉芯联metaFusion / xFusion50自研 DPU 芯片RDMA 智能网卡端到端拥塞控制、GPU Direct RDMA多场景 RDMA 与 HPC 定位
大禹智芯Paratus 1.0/2.0Arm SoC(2.0 加 FPGA)10G/25G → 100G强调软件开放性,支持 VirtIO虚拟化/存储卸载 + 独立 BMC
芯启源DPU 系列(含 Agilio)NP-SoC(Arm + RISC-V NP)目标 400G全栈自研,Chiplet 路线Agilio 产品公开资料:100G、28Mpps
IntelIPU E2000(Oak Springs Canyon)Arm SoC + 加速器200GInfrastructure Programmer Dev Kit公开报道 2025 年已停售,注意选型风险

厂商逐个看

NVIDIA BlueField-3——路线最稳的"通用计算 + 网络加速"双引擎:Arm 侧跑控制面/存储/安全代理,ConnectX-7 Dx 侧做流量卸载和加解密。生态是其真正护城河:DOCA 对标 CUDA 的打法,DPDK 也为 BF3 单独适配(25.03+ 的 -mcpu=cortex-a78ae 编译选项)。BlueField-4 按公开报道会引入 GPU 加速,向 AI 算力网收敛。

AMD Pensando——"软件定义芯片"路线的旗手:P4 流水线让客户自己定义匹配/动作逻辑,SSDK 附送参考流水线(与 SONiC 集成)。Pollara 400 在 Hot Chips 2025 披露了 UEC-ready RDMA 细节(adaptive spraying、SACK 等),主打 AI 集群东西向网络。适合数据面协议需要频繁重定义的场景。

AWS Nitro——不卖产品,卖的是"DPU 该解决什么问题"的参考答案:网络/EBS/本地存储多卡分工、SR-IOV 直通、SRD 协议替代 TCP、密钥只在 Nitro 卡受保护内存中明文存在。三代进化路线是云厂商"性能翻倍、成本砍半"打法的范本:

Nitro 代际网络能力(公开报道)说明
v110Gbps / 1.2 Mpps首代,验证"卸载虚拟化"可行
v4100Gbps / 15 Mpps配套 Graviton2/3 时代
v5单卡 200Gbpsre:Invent 2022 发布;较上代晶体管翻倍、PCIe 带宽翻倍、每瓦性能提升至多 40%

国产阵营——共同点是"对标 BlueField、卡位信创":中科驭数 K2-Pro 是公开资料最完整的一家(官方口径 2×100G、80Mpps、HADOS 平台,2026 年计划量产 K3);云脉芯联聚焦 RDMA 与 GPU Direct;大禹智芯走 Arm+FPGA 强调开放性;芯启源押注 Chiplet 与全栈自研。集体短板是软件生态厚度——DOCA 有数千家开发者的沉淀,国产 SDK 目前还在"能跑通 demo"到"能承载生产"之间。

定位矩阵

DPU 厂商二维定位

三个观察:

  1. 右上角(开放 + 专用加速)是商业化的主战场:BlueField 和 Pensando 都走"卖芯片/卡 + 卖 SDK"路线,生态壁垒在软件栈(DOCA/SSDK)而不在硅片。
  2. 云厂商路线完全相反:AWS Nitro 不对外卖、不开源核心,把 DPU 当内部基础设施用——性能和成本极致优化,但外人无法复用。阿里(CIPU)、腾讯(玄灵)同理,公开细节更少。
  3. 国产玩家集体走"对标 BlueField、补齐生态"路线:芯片形态多元(KPU/NP/FPGA/Arm 混合),统一卖点是国产 CPU 适配 + 金融/信创场景落地;差距主要在软件生态厚度和代际带宽(100G-200G 为主)。

选型决策树(个人推演,供 P6 参考)

  • 纯软件转发够用(≤25G、单租户、协议栈简单)→ 不上 DPU,x86 + DPDK 就是答案(uNOS Home CPE 归此类)。
  • 要卸载但预算/生态受限(25G-100G,虚拟化网络/存储加速)→ 国产 25G 智能网卡或二手 BlueField-2,先验证 vDPA/rte_flow 能力集。
  • 高吞吐 + 重协议定制(100G+,AI 集群、自定义拥塞控制)→ Pensando 类 P4 可编程路线,或 BlueField-3 + DOCA。
  • 自用规模够大(十万级服务器)→ 学 AWS:自研 ASIC,成本与安全都自己说了算。

🐧 内核对照:内核的 DPU 钩子已经就位

本系列前五篇学的内核设施,就是厂商 DPU 全部要对接的接口面:IOMMU(dma-iommu.c)保证设备 DMA 隔离;VFIO(vfio_pci_core.c)把加速器安全交给用户态;vDPA(vdpa.c + virtio_vdpa.c)把 virtio 数据面卸载进硬件;cls_flower(net/sched/cls_flower.c)承担内核侧 offload 判断。评判一张 DPU 的 Linux 生态成色,看它在这四个接口上的内核驱动质量即可——这是我在 P6 自研架构里评估软硬分工的依据。

面试 3 问

  1. 云厂商为什么要自研 DPU 而不是直接买 BlueField? → 三个理由:成本(Nitro 摊薄到百万级实例)、安全(硬件根信任自己掌握,AWS Nitro 明文密钥只存在于 Nitro 卡受保护内存)、定制(SRD 这类自家协议只有自研硅片能做)。
  2. P4 可编程 DPU(Pensando)和 Arm 通用 DPU(BlueField)的本质区别? → P4 把匹配/动作流水线暴露给软件重定义,数据面性能确定、硬件资源固定;Arm 路线数据面灵活度低(依赖固定加速器),但通用计算(控制面、存储、安全代理)无上限。选型先问"数据面要多大灵活度"。
  3. 国产 DPU 选型最该验证什么? → 不只看带宽数字,看三样:内核驱动在 mainline 的成熟度(vfio/vDPA/rdma 四件套)、DPDK 适配程度(PMD 是否支持 rte_flow offload 能力集)、软件栈生态(有没有类 DOCA 的 SDK 和真实客户案例)。

🔧 动手调研(替代实验)

本模块没有可跑的硬件实验,产出两份调研文档到 perf-data/P5/:

  1. perf-data/P5/06-vendor-matrix.md:上表 + 每家厂商的官方产品页/白皮书链接归档,标注查阅日期(参数会过时,日期是可信度的一部分)。
  2. perf-data/P5/06-uNOS-fit.md:结合 uNOS 双产品定位做选型推演——

    • Home CPE(J3455):不需要 DPU,纯软件 DPDK 转发足够(P1 数据已证明单核可打满 10G);
    • Cloud Edge(T140):若有 25G+ 卸载需求,优先评估二手 BlueField-2 / 国产 25G 智能网卡,验证点就是本篇面试第 3 问的三件套。

来源(检索于 2026-08):NVIDIA DOCA 设备支持列表 | 中科驭数 K2-Pro 官方页 | AMD Pensando 博客 | ServeTheHome: Pollara 400 @ Hot Chips 2025 | AWS Nitro 安全设计白皮书 | ServeTheHome: AWS Nitro v5 | 国产 DPU 格局盘点(eet-china)


下一篇:P6-01 · 自研 DPU 数据面架构设计

0

评论 (0)

取消