产品探秘｜开物——面向AI原生和云原生网络研究的首选科研平台

在当今高速发展的信息技术领域，特别是对于那些致力于前沿科技探索与实践的高校而言，拥有一款能够支持复杂网络业务研究与开发的平台至关重要。开物™数据网络开发平台（Data Network Development Platform，简称DNDP），是中科驭数根据现代数据中心、智算中心等场景下网络研发的新需求，面向高校及科研院所打造的软硬一体化开发平台。

DNDP是国内首款DPU开发平台，集成了FPGA和CPU SOC两大核心模组，中科驭数经过多年的技术积累，为用户预置了完整的硬件通路，让开发者可以快速上手实践，节省基础软硬件调试的时间，聚焦核心创新业务研究。本文将深入解析DNDP的亮点，帮助开发者更好了解DNDP平台提供的强大助力。

亮点一：超大容量FPGA和高性能CPU，足以满足复杂网络业务编程空间及性能要求

DNDP配备的345万LUTs FPGA资源，为复杂网络任务提供了充足的编程空间。FPGA作为一种可编程逻辑器件，能够实现高度并行的数据处理能力，特别适用于需要实时响应的网络应用。例如，在智能网卡的设计中，FPGA可以用来加速数据包的转发，减少延迟，提高吞吐量。DNDP的FPGA资源不仅可以支持传统的网络协议栈处理，还能够实现定制化的数据包处理逻辑，满足特定应用场景下的需求。

除了强大的FPGA资源外，DNDP还拥有16核2.0 GHz的高性能CPU资源。这些CPU主要用于控制面的处理，如协议栈的配置、流量管理等。高性能的CPU确保了控制面任务的及时响应，使得开发者可以更灵活地管理网络资源，实现动态调度和服务质量保障。此外，CPU还负责与外部系统的交互，提供API接口，便于集成第三方服务或应用程序。

▲DNDP平台硬件架构图

亮点二：内置丰富的DPU功能模块，让开发者专注于创新而非重新造轮子

DNDP内置了丰富的可编程数据网络功能模块，涵盖了从基础网络通信到高性能存储、虚拟网络和微服务管理等多个领域，是中科驭数DPU商业产品级成熟的业务模块。开发者可以在此基础上进行二次开发，构建更为复杂的业务逻辑设计和编程，无需担心底层实现的复杂性，从而将精力集中在自身的核心开发计划上，从零开始构建基础功能。

▲DNDP平台逻辑模块架构

LAN基础网络功能模块：包括基础网络包处理功能、无状态卸载加速 NP可编程网络引擎：支持OVS虚拟网络数据面卸载和P4编程两个模块 NOC片上互联网络：系统各模块可自定义互联、零阻塞数据传输 NVMe加速引擎：采用NVMe-oF技术，支持多路径负载均衡 OVS 虚拟网络交换机：虚拟网络控制、管理，实现虚拟机之间和虚拟机与物理网络之间的数据交互及流表管理 SPDK高性能存储开发套件：提供SPDK虚拟化加速功能和支持多种存储协议的卸载 OVN 高性能开放虚拟网络：支持云原生网络加速和通用容器网络接口 ServiceMesh 服务网格：提供集中式共享服务网络架构，实现无感知的服务治理

亮点三：完整的可编程数据网络互联通路，确保数据在不同组件之间的高效传输

DNDP提供了完整的可编程数据网络通路，准备好了从光口到FPGA、CPU、PCIe的全互连通道；为了便于调试和监控，也设置好了多种管控连接通路，方便开发者进行多维度观测。开发者开发的功能也可以基于DNDP现有的通路进行功能调试、仿真。

▲DNDP平台提供完整的可编程数据网络通路

亮点四：丰富的参考设计样例和配套手册，帮助开发者快速上手、高效开发

中科驭数拥有丰富的设计和开发调试经验，自研DPU均基于DNDP进行原型开发和验证。因此，DNDP为开发者提供了丰富的参考设计样例和配套手册，通过这些从DPU实践中沉淀的文档，开发者可以更快地上手进行实践。

为了更加方便开发者，DNDP还提供DNDP-SDK一键式工程样例部署工具，可以快速生成可编程的工程样例框架；同时，DNDP还提供HADOS®软件工具包，并支持Xilinx Vivado®和Vitis设计套件，提供高性能P4开发环境，多样化的开发环境，可以帮助开发者基于DNDP快速完成符合设计目标的数据网络开发工作，完成业务场景可行性验证。

▲DNDP平台用户手册（官网可下载）

写在最后

DNDP来源于驭数多年DPU研发经验的沉淀。众所周知，DPU功能丰富，但结构和内部逻辑异常复杂。为了保证DPU定义特性的正确性，中科驭数三代DPU芯片流片前，都使用DNDP进行了详细、全量的特性验证。在这个过程中，DNDP持续升级——容量、性能、易用性、多样性、可调试性——直至今天，早已成为一个完备好用的数据网络开发平台。

与此同时，我们了解到，对于高校和科研院所来说，在以往的教研中，多数需要通过仿真对业务可行性进行验证。由于缺乏真实环境，没有办法让学习人员直观地理解掌握教学内容，直接影响了教学质量。DNDP从实际需求出发，结合中科驭数自身的经验，总结归纳了多种多样的业务实现模型，为技术创新提供了参考方案，帮助开发者总结经验，开拓思路，配合科研院所完成更好的科研项目，让学生可以从理论学习走到实践验证，从而助力高校高科技人才培养。

当您使用DNDP遇到疑问时，可以通过邮件（[e-mail]）等方式联系中科驭数以获取及时的指导。