Data Processing Unit
Eine Data Processing Unit (kurz DPU, englisch für Datenverarbeitungseinheit) ist ein programmierbarer Hardwarebeschleuniger,[1] der speziell für die Verarbeitung von Daten ausgelegt ist.[2] Sie werden in Rechenzentren eingesetzt, speziell in solchen, die datenzentrierte Workloads erwarten.[3]
DPUs sind Prozessoren, die im Gegensatz zu CPUs deutlich mehr, dafür aber leistungsschwächere Kerne besitzen.[4] Dadurch wird ein höherer Parallelisierungsgrad erreicht[4], was die zeitgleiche Verarbeitung von großen Datenmengen beschleunigt.
Data Processing Units werden von gewissen Anbietern, beispielsweise Intel, als Intelligence Processing Units (IPUs) bezeichnet. Der Unterschied ist minimal: IPUs sind vom Aufbau grundsätzlich baugleich,[5] sind aber häufig speziell für Machine Learning und KI-Workloads ausgelegt.[6]
Verwendung
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DPUs werden für datenzentrische Workloads eingesetzt, wie etwa die Bearbeitung, Speicherung oder Verschlüsselung[7] von Daten. Sie kommen unter anderem in Datenzentren zum Einsatz, die beispielsweise künstliche Intelligenzen, Analyseverarbeitungen oder andere Prozesse mit einem hohen Input/Output hosten.[3] Durch die Offloading von rechenintensiven Netzwerkaufgaben von der Haupt-CPU können DPUs die verfügbare Rechenleistung erhöhen. Somit tragen sie dazu bei, die Gesamtleistungsfähigkeit der Serverinfrastruktur zu optimieren und den Bedarf an Ressourcen für das Hosting von Diensten in der Cloud zu senken.
Datenverarbeitungseinheiten werden vermehrt von Cloud-Computing-Anbietern eingesetzt.[3]
Geschichte
BearbeitenDPUs haben sich ursprünglich aus Netzwerkkarten (NICs) entwickelt. Diese begannen, Netzwerkprozesse von der CPU auszulagern und diese damit zu entlasten. Mit intelligenten Netzwerkkarten (Smart NICs) kam dann die Möglichkeit der Programmierung. DPUs sind eine fortgeschrittene Version davon.[3]
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ Allyson Larcom: Was macht eine Data Processing Unit (DPU)? In: ComputerWeekly. 8. April 2022, abgerufen am 5. März 2024.
- ↑ Ariane Rüdiger, Ulrike Ostler: Was ist eine DPU? In: Datacenter Insider. Vogel IT-Medien GmbH, 18. November 2021, abgerufen am 5. März 2024.
- ↑ a b c d Antony Adshead: What are DPUs, what do they do, and who supplies them? In: Computer Weekly. Nr. 3, 6. Februar 2024, S. 17–19 (englisch).
- ↑ a b Eileen Ann: Data Processing Units: What Are DPUs and Why Do You Want Them? In: DataCenter Knowledge. 27. April 2023, abgerufen am 5. März 2024 (englisch).
- ↑ Patrick Kennedy: Intel IPU is an Exotic Answer to the Industry DPU. In: ServeTheHome. 14. Juni 2021, abgerufen am 5. März 2024 (amerikanisches Englisch).
- ↑ Abhinand Nasari, Lujun Zhai, Zhenhua He, Hieu Le, Suxia Cui, Dhruva Chakravorty, Jian Tao, Honggao Liu: Porting AI/ML Models to Intelligence Processing Units (IPUs). ACM, 2023, ISBN 978-1-4503-9985-2, S. 231–236, doi:10.1145/3569951.3603632 (acm.org [abgerufen am 5. März 2024]).
- ↑ Rafidah Ahmad, Mohamad Faiz Mohamed Omar, Jagadheswaran Rajendran, Widad Ismail: Performance Analysis of Enhanced AES-128 and Blowfish Algorithms Through Parallel-Pipelined-Memory Techniques. In: Wireless Personal Communications. Band 127, Nr. 4, Dezember 2022, ISSN 0929-6212, S. 3615–3635, doi:10.1007/s11277-022-09933-2 (springer.com [abgerufen am 5. März 2024]).