資料庫每秒交易量可增50％，Nvidia第三代DPU進入量產

從2020年起，甫完成併購資料中心網通設備廠商Mellanox的Nvidia，開始推廣資料處理器（DPU）概念，力拱BlueField系列產品成為與CPU、GPU並列的運算支柱，於是，2019年問世的BlueField-2被視為DPU的主力。

在2021年4月，他們發表新一代DPU產品BlueField-3，預計於2022年上半提供樣品，能用於資料中心軟體定義網路、儲存、網路安全防護等應用的加速，Nvidia宣稱單一DPU所能提供的資料中心服務能力，若以CPU做為基準，需配置到300顆核心，而基於這樣強大的性能，可處理許多工作，將寶貴的CPU保留給業務關鍵應用系統。

比起上一代DPU產品BlueField-2，Nvidia強調BlueField-3具有10倍的加速運算效能，以及4倍的加密處理能力。而在硬體運算元件的搭配上，BlueField-2使用70億顆電晶體，內建8顆Arm架構的A72核心、32 GB容量的DDR4記憶體，支援200 Gb/s規格的乙太網路與InfiniBand網路，採用PCIe 4.0作為主要的I/O介面；相較之下，BlueField-3使用220億顆電晶體，內建8或16顆Arm架構的A78核心、16 GB或32 GB容量的DDR5記憶體，支援400 Gb/s規格的乙太網路與InfiniBand網路，採用PCIe 5.0作為主要的I/O介面。

在2021年8月召開的Hot Chips 33大會期間，Nvidia公布BlueField-3的更多特色，像是：在可程式化引擎的部分，除了原有的Arm處理器與ASAP封包處理器，增設資料路徑加速器（Datapath Accelerator），可在此額外提供16顆核心與256個執行緒，用戶能以DOCA軟體框架來驅動這部分的多執行緒應用程式加速；

針對DPU內部多個子系統之間的交互關係，以及網路交換與封包處理、儲存等層面的加速架構，Nvidia也趁著此次Hot Chips大會的演講展示圖解說明。

同年11月SC21大會前夕，Nvidia透露BlueField-3將導入7奈米製程，預定2022年5月提供樣品。

2022年3月GTC春季大會期間，Nvidia在介紹最新款AI整合應用設備DGX H100，提到當中將搭配2張BlueField-3加速器，可用於進階的網路、儲存、資安等服務，提供卸載（offload）、加速、隔離等處理能力，並預告BlueField-3將於這一年稍晚推出。

然而，到了今年3月舉行的GTC大會，Nvidia宣布BlueField-3進入完全量產階段，而在使用案例的部分，公有雲業者Oracle Cloud Infrastructure（OCI）已決定選用這款產品。；伺服器廠商的部分，目前有華碩、Atos、Cisco、Dell、技嘉、聯想、雲達、Supermicro；產品生態系的基礎架構合作夥伴超過24家，像是Canonical、Check Point、Cisco、Cloudflare、DDN、F5、Fortinet、Juniper Networks、NetApp、Nutanix、OVHcloud、Red Hat、VAST Data、VMware、WEKA等。

而在應用成效上，Nvidia在GTC大會分場演講裡面，公布更多資訊。例如，在雲端服務業者維運的IT基礎架構中，每臺伺服器能夠承載的執行個體（虛擬機器）總數，當然是多多益善，因為容量越大，就能帶來更大收入，他們表示，搭配BlueField-3的伺服器可提供8倍數量的執行個體服務（相較於搭配BlueField-2的伺服器）。

若用在VMware伺服器虛擬化環境，有了BlueField-3的幫忙，Redis資料庫每秒所能進行交易處理的數量，最多可增加50％，而在網路流量的處理上，可做到不占用CPU核心來進行運算。（編按：上述數據應源於Nvidia公布的白皮書Redis on VMware with Bluefield DPU，當中所用的DPU是Bluefield-2）

而在能源效率方面，以每瓦效能來衡量，面對IPsec網路加密連線處理，使用BlueField-3來進行卸載比起單靠CPU，電量增長可節省2.8倍。

針對高效能運算應用領域的成效，Nvidia表示，BlueField-3的核心可用於訊息傳輸介面（MPI）的集體處理，允許同時進行競爭與通訊，而透過API卸載處理之後所得到的科學運算工作負載效能，相當於搭配ConnectX-7網路卡系統的1.2倍，以每瓦效能而言，可提升19％，若將其大量運用在2千臺節點組成的典型超級電腦系統，預期可節省830萬美元的成本。

產品資訊

Nvidia BlueField-3
●原廠：Nvidia
●建議售價：廠商未提供
●外形：全高半長，有單槽與雙槽等兩種
單槽有6款（其中2款為E系列搭配8顆Arm核心、16 GB DDR5記憶體、單個400Gb/s QSFP112埠，其餘為P系列，搭配16顆Arm核心、32 GB DDR5記憶體、2個QSFP112埠——可選200 Gb/s或100 Gb/s）
雙槽有2款（均為P系列，搭配16顆Arm核心、32 GB DDR5記憶體、2個QSFP112埠——400 Gb/s，差異在於是否內建加密）
●網路介面：提供乙太網路、NDR InfiniBand，最高400 Gb/s，單或雙個QSFP112埠
●I/O介面：PCIe 5.0 x16
●搭配處理器與記憶體：16顆Armv8.2+ A78核心，32GB DDR5-5600記憶體
●硬體加速器：Programmable Datapath Accelerator（16顆核心、256個執行緒）、ASAP2
●遠端管理：整合BMC，可透過管理埠連入

【註：規格與價格由廠商提供，因時有異動，正確資訊請洽廠商】