DPU技術亮相 FMS 2017
發布日期:
2017-08-17

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2017年8月8日,2017年全球閃存峰會(Flash Memory Summit)在美國圣克拉拉國際會議中心開幕。峰會旨在為與會者提供有關閃存現狀及其應用的訊息,呈現最新的閃存新產品和新技術。作為全球閃存存儲行業規模最大、影響力最強的年度會議,本屆閃存盛會吸引了全球閃存領域從業人員的目光。

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DPU技術亮相 FMS 2017

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閃存峰會主要有兩大部分,技術/市場論壇和展會。作為閃存界的重量會議,FMS2017下設多個論壇會場,議題涵蓋存儲架構、存儲介質、存儲控制器、企業級存儲和固件算法等多個專業領域,吸引了存儲系統供應商、數據中心、互聯網企業、NAND Flash原廠以及控制器供應商等眾多知名企業和機構與會。擁有智能存儲核心技術的新銳企業,深圳大普微電子科技有限公司首次榮幸受邀參展,并在硅谷當地時間2017年8月9日下午4點,在會議主旨技術論壇上發表主題演講。公司董事長、IEEE Fellow、美國羅德島大學講席教授楊慶博士在論壇上發表題為“Introducing DPU: Data_storage Processing Unit”的演講,深圳大普微電子科技有限公司正式向全球發布一種全新的存儲控制器架構:DPU,一種向SSD存儲設備中引入人工智能的新型處理器架構。

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DPU技術亮相 FMS 2017

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楊慶教授首先分享了DPU誕生的時代背景。以往傳統的HDD、SSD控制器都是MCU/CPU架構,以固件的方式管理數據。但在大數據時代,隨著數據量的指數級增長和新型存儲技術的出現,存儲設備的控制與管理變得越來越復雜,傳統的存儲控制器架構已經不能滿足需求。正是基于這種現狀,大普微設計出一種專門針對數據管理的控制器芯片——數據存儲處理器(DPU)。DPU的出現,堪比20多年前GPU的出現一樣,都是把某一類型日夜繁重的任務從CPU/MCU獨立出來,用專用處理器管理,具有劃時代的意義。

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楊慶教授接著介紹了DPU的功能和特色。DPU芯片是一種智能化的SSD控制器芯片,顛覆傳統的CPU架構模式。DPU芯片在數據存儲器內部對數據進行智能管理、控制、分析與聚類。DPU芯片引入機器學習算法,可以對用戶I/O模式進行自學習,針對復雜多變的存儲應用,自適應優化I/O性能、數據的可靠性和完整性;同時對寫數據進行智能分組,減少閃存擦寫次數,延長SSD使用壽命。DPU芯片在數據安全方面也有諸多關鍵技術,如硬件實現的關鍵字加密查詢技術,在加密數據不解碼的情況下實現關鍵字查詢,保障云存儲環境下的數據使用和傳輸安全。

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DPU芯片的最主要特色是具有高級數據分析功能(ADA,Advanced Data Analytics)——存儲即計算技術。在存儲器內做計算,DPU用硬件實現了兩個關鍵技術。一是利用硬件實現Grep算法,可以在SSD內部對存儲的數據做關鍵字搜索。與傳統的軟件Grep需要把數據調入內存的做法不同,DPU的硬件Grep具有流水線并行設計邏輯,在SSD內部靠近數據的地方做字符串的線速搜索。DPU芯片的Grep技術極大地提高了數據搜索速度,顯著降低I/O占用率。當系統安裝多個SSD時,更具有分布式計算的優點,極大地提高系統性能。二是利用全硬件、流水線方式做特定的數據格式轉化(Scanf技術),實現存儲數據的序列化/反序列化處理。由于DPU在數據格式轉化過程中無需主機CPU參與,使得系統實時性增強,達到線速的執行效率。DPU的Grep和Scanf功能把很多以前需要CPU/內存處理的數據計算任務調整到DPU/SSD內部完成, 整機的計算效率提升一至兩個數量級,同時極大地釋放CPU/內存/總線資源,顯著降低系統功耗。楊慶教授在DPU評估板上現場展示了Scanf和Grep技術的實際案例。

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DPU技術亮相 FMS 2017

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DPU芯片架構的發布,引起與會者熱烈的討論與互動?,F場包括計算機架構和存儲領域專家學者、云計算開發者、大數據架構師、通信與網絡設計師以及國際同行們,紛紛肯定DPU這種革命性的技術突破,祝賀深圳大普微電子在智能存儲領域做出的開創性貢獻,并索取資料,希望做進一步的了解與合作。