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Asterfusion®️ Helium

DPU智能网卡

充分释放服务器内宝贵的计算资源,节约建设成本,助力客户构建高性能、智能化、可编程的业务网络。

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


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。


产品规格

网卡型号Helium EC2004YHelium EC2002P
网络接口4 x 25GE SFP282 x 100GE QSFP28
主机接口PCIe x 8 Gen3.0/4.0PCIe 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
型号为EC2002P的产品照片

Helium EC2002P

型号为EC2004Y的DPU产品照片

Helium EC2004P


产品特性

NFV性能(Helium DPU网卡对比X86服务器)

比较项24核x86服务器Helium DPU网卡
处理性能60G60G
转发时延200μs100μs
流新建会话数12万15万
功耗350w60w

基于DPU的开放架构智能网卡——“Server in Server”

  • DPU芯片:24核ARM处理器,多样化硬件协处理器加速
  • 100Gbps典型混合业务处理能力
  • 可扩展至64G内存,千万级会话表
in-server

对网络、计算、存储等功能进行卸载和加速,充分释放服务器CPU资源

支持各种NFV功能的全卸载,与服务器上的应用实现隔离,简化业务部署,增强系统方案的安全性和稳定性



软硬一体的一站式开发环境,加速DPDK/VPP等应用开发和移植

Helium DPU网卡提供底层基座操作系统FusionNOS-Framework的架构图

Helium DPU网卡提供了底层基座操作系统FusionNOS-Framework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开发的各种应用(DPDK、VPP)移植到Helium DPU网卡上的架构图

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.


应用场景

基于Helium的DPU资源池方案

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

节约机架空间,便于机房电源管理

降低机房建设和能耗成本50%

场景1

高并发业务

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

硬件加速报文解析业务

DPU芯片中提供的硬件协处理,能够加速对报文的解析。

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

数据处理与存储一体化

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。


更多应用

网络加速

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。

安全加速

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

存储加速

支持存储加速功能,如NVMe-oF(TCP)、数据压缩/解压等。


常见问题

Helium DPU 网卡对比 FPGA架构的网卡?
 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
Helium DPU 网卡对比其他SoC架构的网卡?
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。

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