Page 16 - 企業轉型腳步不停歇2022年數位優先世界成形

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SPOTLIGHT
器;而且以迅雷不及掩耳之勢， 短時間內冒出了數十家DPU新創 企業。
趨勢四:PIM翻越「儲存牆」 和「功耗牆」
用於神經網路。 當前已經有一大批PIM晶片公
DPU本質上是SmartNIC的 進化，但從DPU的火熱並不難看 出資料中心對於資料方向專用處 理器的熱烈渴求，以及形態上的 進一步固定和標準化。
記憶體內運算(Processing in-memory，PIM)概念的形成， 最早可以追溯到1970年代，但當 時受限於晶片設計複雜度與製造 成本問題，缺少殺手級大數據應 用驅動，一直不溫不火。
司伴隨著融資資訊浮出水面，動 輒億元起的融資金額也充分證明 了後摩爾時代，異質運算和新架 構正在獲得資本的青睞。基於不 同的儲存介質，各家在做PIM技術 的時候會採用不同的技術方向， 有些是憶阻器(memristor)，有 些則是SRAM、DRAM、Flash等。 隨著3D堆疊技術的發展，以及新 型非揮發性記憶體(NVM)的日益 成熟，PIM將迎來屬於它的時代。
早年資料中心有個詞稱「資料 中心稅」，即伺服器選購很多核心 的CPU，但對最終業務而言，其中 一部分核心是默認被「吞噬」的。 因為這些處理器資源需要用來做 資料虛擬網際網路(networking)、 安全、儲存、虛擬化等工作。當這些 工作變得越來越複雜，DPU就出現 了。就像針對繪圖運算有GPU，針 對AI運算有NPU，DPU也是這個時 代專用運算崛起的一個產物。
隨著最近幾年晶片製造製程 的進步和AI應用的發展，處理器 運算能力越來越強、運算速度越 來越快，儲存容量越來越大。面 臨資料洪流，資料搬運慢、搬運能 耗大等問題成為了運算瓶頸。從 處理單元外的記憶體提取資料， 搬運時間往往是運算時間的成百 上千倍，整個過程的能耗大概在 60%~90%之間，能效非常低。
趨勢五:5G建設重點向獨立 組網和毫米波轉變
一般而言，DPU的工作包括: 第一是卸載(offload)原屬於CPU 的OVS、儲存、安全服務之類的工 作;第二是以Hypervisor管理進 行隔離、虛擬化實現;第三是以 各種方式，進一步加速跨節點的 資料處理。
另一方面，接近極限的摩爾定 律和被儲存牆限制的馮紐曼架構 (Von Neumann architecture)，在 運算力提升上也已經不能滿足這個 時代的需求。當前多種嘗試解決處 理「儲存牆」與「功耗牆」的非馮紐 曼(non-von Neumann)架構包括 低電壓亞閾值數位邏輯ASIC、神 經形態(Neuromorphics)運算 和模擬運算等，而PIM是最直接 高效的一種。
憑藉光纖般的速度、超低延 遲和網路大容量，5G正在產生如 同電力一樣巨大的影響力，徹底 變革著各行各業。
DPU成為資料中心標配也就 不難理解。但需要注意的是，在 具體實現上，不同的DPU不應同 台競技，這是由其扮演角色差異 導致，例如Intel的IPU雖然也是一 種DPU，但和Nvidia DPU在職責 和工作偏向性上仍然有不同。所 以有一定可能性，DPU市場或許會 出現細分，以及資料中心系統企 業都在自研更具適配性的DPU， 這為DPU市場帶來了不確定性。
PIM可理解為在記憶體中嵌 入演算法，使儲存單元具備運算 能力，這是新型的運算架構，做的 是2D和3D矩陣乘法運算，而不是 在傳統邏輯運算單元上最加化。 這樣能從理論上消除資料搬移的 延遲和功耗，成百上千倍地提高AI 運算效率、降低成本，因此格外適
而作為Sub-6GHz頻段的有 力補強，5G毫米波具備高頻寬、 容量大，易與波束成形結合，超 低延遲等多個突出優勢，有利於 推動工業網際網路、AR/VR、雲端 遊戲、即時運算等產業的發展。同 時，毫米波可以支援密集區域的 部署，進行高精準度定位，設備 整合度高，將有利於促進基地台 和終端的小型化發展。
www.eettaiwan.com | 2022年1月
根據GSMA《毫米波的應用 價值》報告，預計到2035年，5G 毫米波將創造5,650億美元的全 球GDP，並產生1,520億美元的 稅收，佔5G總價值的25%。而另 一份《5G毫米波在中國》的報告 則指出，預計到2034年，在中國