帮助“新基础设施”推出KPU计算加速产品特别系列

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帮助“新基础设施”推出KPU计算加速产品特别系列 自2020年开展全国防疫运动以来，我国疫情防控取得阶段性胜利，全面有序恢复工作和生殖健康稳步推进。 自2020年开展全国防疫运动以来，我国疫情防控取得阶段性胜利，全面有序恢复工作和生殖健康稳步推进。同时，在三月份的两会上，国家领导人也在政府工作报告中明确要求，要合理扩大有效投资，加强新一代信息基础设施建设。

与传统基础设施相比，新基础设施是指基于高新技术的基础设施建设，主要包括大型、人工智能、工业互联网和5G基础设施等七大领域。在这一国家战略的帷幕下，新的基础设施将为未来的数字经济和科技创新奠定坚实的基础。

在这个节骨眼上，专注于特定领域计算架构的研发的硬技术初创企业的数量处于控制之中。近日，针对KPU架构领域的六款特殊加速产品在网上统一发布:三款即插即用数据库加速、网络加速和市场加速板产品(CONFLUX-1900R、SWIFT-1900N和SWIFT-2000QB)和三款加速硬件IP核产品(SWIFT-1900T、SWIFT-1900 U和SWIFT-2000 QB)。它将解决新基础设施中数据中心、人工智能和工业互联网的海量数据存储和网络传输计算能力不足的痛点和加速需求，并有助于新基础设施战略的实施。

只有掌握核心技术，才能真正掌握竞争和发展的主动权，才能从根本上维护国家经济安全、国防安全和其他安全。中科源于中国科学院计算机体系结构国家重点实验室，主导着长期以来专注于瓶颈技术之一的专用计算芯片体系结构的研发。在基于新一代信息技术的数字经济发展时期，它为即将到来的数据智能时代提供了强大的计算能力和网络传输加速能力。

中国商业银行玉树分行开发的数据库加速和金融计算专用芯片:KPU-CONFLUX1800

2018年，CCDI创新性地提出了软件定义加速器的技术路线(SDA)，在KPU领域开发了专用计算芯片架构(内核处理单元)，并以软硬协同的方式围绕KPU构建了硬件数据库。网络和人工智能的DNA集成加速产品系统于2019年第三季度流式验证了数据库加速和金融计算领域的第一个KPU芯片:KPU-康卢克斯1800。公司已在KPU及DNA产品系统上发布了近100项专利(截至2020年5月已发布57项专利)，基本完成了以原KPU为核心的特定领域计算架构技术储备和核心知识产权壁垒建设。

中科玉树DNA产品系统

在2020年疫情防控期间，在远程办公、在线教育和远程医疗等特定场景中爆发了对海量数据和网络传输的高吞吐量和低时延的迫切需求。为了满足这些要求，主流数据中心的网络带宽通常已经扩展到10千兆位/秒、40千兆位/秒甚至超过100千兆位/秒。然而，所有这些应用基本上都是基于TCP/IP网络传输的。目前，业界主流的网络解决方案仍然是使用通用处理器CPU来处理TCP/IP协议栈。

CCK Yu首席执行官严桂海博士表示，数据显示，即使处理线速为10Gbps的TCP/IP协议栈，也需要3到4个专用的强大处理器内核(英特尔至强E5)的全部计算能力来支持。当系统扩展到40千兆位/秒或100千兆位/秒时，需要16个甚至40个CPU内核。因此，网络吞吐量的主要瓶颈已经从物理带宽转变为TCP/IP协议栈的计算处理能力。

为了解决上述难题，此次发布的产品主要集中在网络加速和数据库加速方面。其中，网络加速卡产品(SWIFT-1900N)和硬件设计IP核(SWIFT-1900T、SWIFT-1900 U)就是为解决这一关键问题而专门开发的。该系列产品基于KPU架构，硬件实现了一个完整的TCP/IP协议栈，可以卸载所有的TCP/IP协议栈，在加速板上进行处理，充分释放CPU计算能力，平均处理延迟降低一个数量级以上。

同时，该产品的驱动软件与现有的标准BSD Socket接口相适应，具有零学习成本、配置灵活、监控完整等优点。很好地满足了TCP/IP网络传输中高吞吐量和低延迟传输的要求。

值得一提的是，在此基础上，公司进一步开发了金融计算领域的快速经纪L2市场分析和处理加速产品SWIFT-2000QB，以及相应的硬件知识产权核心产品SWIFT-2000 QB，可提供100纳秒以下的实时二进制协议分析和过滤功能，包括所有逐笔交易委托、委托排队、逐笔交易交易交易和市场快照信息，帮助经纪机构和客户快速感知市场信息的全貌，赢得竞争优势。此外，中粮集团这次发布的另一个重量级产品是超高性能的SQL查询计算加速器:CONFLUX-1900R。该产品基于KPU体系结构，实现了硬件SQL查询加速解决方案，支持标准的JDBC/ODBC接口，并与ANSI SQL-92标准兼容。

在实际应用中，CONFLUX-1900R将关系数据库中的计算密集型操作卸载到加速板执行，解决了低延迟、高吞吐量场景下的计算压力和中央处理器的瓶颈，可以大大提高系统的整体查询性能，增强综合服务能力。在数千万行数据的情况下，该产品的单卡实时查询延迟约为80us，适用于海量数据下对延迟敏感的OLTP和OLAP场景，如金融交易加速、实时大数据分析、物联网、时间序列数据库加速等。