一台Server+8块SmartNIC，DPU的池化如何助力边缘云计算实践

边缘云计算面临的困境

5G时代下基础网络设施的现代化改造势在必行，这包括简化运维，提高网络灵活性、可用性、可靠性和扩展性，减少延迟和优化应用响应时间等等。其中，边缘云计算的部署是一大重点——结合网络虚拟化技术把工作负载和服务从核心网络（位于数据中心内）移向网络边缘，一方面可以利用延迟降低的优势，改善现有应用的体验，对于网络运营方而言也便于新业务的灵活部署和统一管理。

随着业务规模快速增长，边缘场景下有限空间资源内的算力扩展成为了不可忽视的问题。边缘机房的CPU开销暴增，但机房的供电和散热能力有限，无法像数据中心一样通过大量新增服务器提升算力。

如何扩展边缘云算力？

Helium DPU智能网卡为边缘云算力扩展难题提供了一个解决思路：提高单位空间的算力上限。

通过给X86服务器加装DPU智能网卡，将服务器上的网络应用功能卸载到DPU网卡上，并结合网卡的硬件加速引擎进行业务加速（例如深度解析业务报文，对音视频、网页数据进行流分类），在有限的机架空间内低成本地灵活扩展算力。

并且，多块DPU网卡存储的数据可通过PCIe共享到同一台服务器，以标准服务器+DPU的 “算力资源池" 形式接受云管平台纳管，实现"从云到边"的资源统一管理和分配。

当前，星融元已将Helium DPU智能网卡的软件和场景开源，欢迎各位行业伙伴与我们共创生态。

开源地址：https://github.com/asterfusion/Helium_DPU

提高单位设备算力，节约2/3机架空间

如下图所示，一台4U服务器最多可插8块DPU卡。

每块Helium DPU卡集成24核ARMv8处理器（1.8Ghz），单卡可维护2500万在线会话，每秒新建会话40万，最高处理80Gbps。如此，加装Helium DPU智能网卡以后，单台4U服务器的高并发业务处理能力便可扩展640Gbps。

相比纯2U服务器方案，DPU资源池方案在提供同等接入能力的前提下仅占用原本1/3的机架空间。

机房整体建设和拥有成本降低50%

同样对比纯2U服务器方案，采用DPU资源池方案（4U服务器+8块DPU卡）同等接入规模下每年可节约50%以上的建设和能耗成本。

*服务器方案中，单2U服务器功耗约350W/h；DPU资源池方案，一台4U服务器+8块DPU卡总功耗约980W/h。

加速网络应用开发和移植

Helium DPU智能网卡提供全套的开发套件，客户无需关注底层开发环境，即可进行上层应用的开发及移植。

保证可编程性和性能的同时，无需像FPGA架构的智能网卡一样需要专业的开发团队支持，新版本交付周期小于1天。

算力扩展，不仅是在边缘云…

基于Helium的DPU资源池方案还可应用于云计算、5G UPF、网络可视等多种场景。

• 服务器CPU负责管理面业务及部分实时性要求不高的复杂计算业务
• Helium DPU卡负责网络数据转发面和控制面业务，并通过硬件加速协处理器进行应用加速
• 多块Helium DPU存储的数据通过PCIe共享到同一台服务器，实现资源共享
• 所有资源由云管平台纳管，完成计算、网络资源的统一管理和分配