Helium DPU智能网卡：网络加速、安全加速、存储加速

概述

星融元Asterfusion自主研发的Helium DPU网卡基于高性能DPU芯片设计，符合PCle及以太网协议，提供PCle x 8 Gen3.0/4.0通道接口并支持高达100Gbps多功能业务处理能力。

网卡型号	Helium EC2004Y	Helium EC2002P
网络接口	4 x 25GE SFP28	2 x 100GE QSFP28
主机接口	PCIe x 8 Gen3.0/4.0	PCIe x 8 Gen3.0/4.0
管理口	1 x Console Micro USB 1 x GE RJ45管理网口	1 x Console Micro USB 1 x GE RJ45管理网口

Helium DPU网卡提供了底层基座操作系统和开发套件，客户可以此为基础，直接开发上层应用程序。

基于x86开发的各种DPDK应用、VPP应用和一般Linux驱动应用，仅需要简单编译就可以迅速移植到Helium DPU网卡上.

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加速处理。

多块Helium DPU 卡存储的数据通过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按需分配

场景1

以大容量网关为例，通过DPU加速会话的建立、更新、删除，大容量的内存满足千万级别的在线会话数，同时卸载隧道的增加/删除封装功能。

场景2

DPU芯片中提供的硬件协处理，能够加速对报文的解析。

以DPI场景为例，通过DPU加速深度解析业务报文，对数据进行流分类（视频、音频、网页等），通过复杂的特征提取和匹配模块，数据流量可以精确分类到具体的应用类型（比如某平台的视频流等等）。

场景3

以智能可视交换机为例，通过标准分流器采集数据，配置负载均衡策略，流量分配到每块DPU上。每块DPU实现高级功能加速处理，并且通过服务器提供的CPU，完成数据的存储/分析/展示功能，形成一体化数据采样，与可视化页面展示的完整功能。

支持网络加速功能如OVS卸载/VTEP、TCP卸载、GRE/GTP等隧道封装/解封装、可靠UDP、5G UPF加速等。

支持安全加速功能如IPSec、SSL、XDP/eBPF、vFW/vLB/vNAT、DPI、DDoS防御。

支持存储加速功能，如NVMe-oF(TCP)、数据压缩/解压等。

	FPGA架构智能网卡	Helium DPU 智能网卡
开发难度	FPGA架构的网卡开发难度较高，需厂商高度支持	标准Linux+容器化架构，额外的DPDK软件开发套件，易开发易移植
处理性能	集成了多核CPU，但核数有限（最高规格的也就16核，一般厂家平均为4或者8核），无法承载复杂的控制面功能	24核ARM处理器，多种硬件协处理器加速支持复杂的控制面业务卸载
采购成本	FPGA架构核心器件的成本普遍较高，尤其是支持大容量内存的产品	内存可以扩展至64G，千万级会话表，性价比更高
功耗对比	同规格的产品，功耗偏高	同规格的产品，功耗偏低

采用DPU架构的Helium网卡相比于普通的SoC架构网卡集成度更高，性能更强。

Helium有更多的ARM核、更高的内存，支持复杂的控制面业务卸载以及千万级会话表项。

最重要的，Helium提供更开放的软件生态，标准的Linux操作系统，容器虚拟化环境和DPDK、VPP开发套件，更契合用户自定义的业务需求，可以覆盖更宽泛的应用场景。