譚婧

DPU是人工智能芯片之后的又一大熱點。

業(yè)內(nèi)人士笑談，那些投資人鉆研DPU的熱情，比造DPU的人還高。

有人在問DPU芯片是啥的時候，創(chuàng)業(yè)公司里，飄來一個熟悉的女聲：“支付寶到賬，人民幣一億元?！睕]錯，就是融資額經(jīng)常上億。

別說互聯(lián)網(wǎng)大廠，國字頭大基金也刀背藏身，眼睛直勾勾盯著DPU，伺機(jī)而動。

云廠商對DPU芯片的渴望，是歇斯底里的。逼得造DPU的人，鼻孔噴血，雙眼冒火。

而坊間有個說法，DPU只有兩個品牌——亞馬遜云和阿里云，以及其他。

DPU的故事，要從好久之前講起了。

1998年，美國斯坦福大學(xué)的球場上，尖尖綠草被陽光溫柔撫摸，孩子們尖叫雀躍，球衣鮮艷，帶風(fēng)奔跑。

球場外，一些家長等著接孩子回家。他們中有的是斯坦福大學(xué)的同事及其家屬。

左右無事，家長群里的兩位閑聊了起來。

“最近在忙啥？”

“創(chuàng)業(yè)了?！?/p>

“創(chuàng)業(yè)方向是啥？”

“在一臺計算機(jī)上可以跑多個操作系統(tǒng)?！?/p>

提問的這位男士，文質(zhì)彬彬，聽到回答，突然眼睛一亮，脫口而出：“這個想法挺好，很新鮮?！?/p>

最怕一流行家，遇見了一流行家，一聊就迸射火花。

兩位家長，在球場邊，就地達(dá)成投資意向。

這位家長，不，這位看準(zhǔn)就出手的早期投資人，氣質(zhì)儒雅，風(fēng)度翩翩。

他就是張首晟，著名華裔物理學(xué)家，楊振寧的愛徒，主要從事凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的研究，斯坦福大學(xué)終身教授。

創(chuàng)業(yè)的那名家長也不簡單，叫黛安·格林（Diane Green），一位天賦型女性管理者，從創(chuàng)業(yè)之日起，就擔(dān)任高管，掌管公司長達(dá)十年之久。

后話是，她還管了一陣子谷歌云。

此番操作，把孩子們都看懵了。

另一個孩子的爸爸，黛安·格林的老公，是斯坦福大學(xué)教授，孟德爾·羅森布拉姆（Mendel Rosenblum，簡稱羅教授），是公司的首席科學(xué)家，他也是操作系統(tǒng)領(lǐng)域的世界級專家。

彼時創(chuàng)業(yè)路上，夫婦倆剛剛動身，公司名叫VMware。

二十多年后，這家公司成為虛擬化技術(shù)領(lǐng)域的巨頭。

計算機(jī)技術(shù)的術(shù)語，常常閃爍理性光芒，而“虛擬化”這個詞，一看就是鏡花水月，太虛幻境，把一種仙風(fēng)道骨的玄幻氣質(zhì)，拿捏得死死的。

不意外，虛擬化技術(shù)的一開始：學(xué)術(shù)研究站C位。

為數(shù)不多的高校在研究，美國斯坦福大學(xué)、英國劍橋大學(xué)。

屈指可數(shù)的公司在探索， IBM公司、英特爾公司、微軟公司。

上世紀(jì)70年代是虛擬化學(xué)術(shù)研究的黃金年代，有多篇學(xué)術(shù)論文為這個方向奠定了理論基礎(chǔ)。

科學(xué)技術(shù)這行，光憑論文不行，得拿出東西來，還得用起來。

等有代表性的公司誕生，年年等斷腸，從七十年代，到九十年代，一等二十年。

據(jù)VMware公司CEO黛安·格林回憶，一天晚上，羅教授回到家，談起工作，他說：“我想重新審視虛擬化，將隔離引入操作系統(tǒng)，能同時運行新舊代碼，又不必構(gòu)建一個新的操作系統(tǒng)?！?/p>

想法像洪水一樣從腦中涌出，羅教授非常激動，睡醒的第二天，就開始做原型。

不久之后，澎湃的行動力，讓羅教授和他的學(xué)生們實現(xiàn)了X86 服務(wù)器的虛擬化。

科學(xué)家的朋友圈往往光芒四射，創(chuàng)始人集齊五位專家，擺開了陣型，對虛擬化發(fā)起沖鋒，這一次載入史冊。

“攻下”X86，打開虛擬化由守轉(zhuǎn)攻的新局面。

相傳，虛擬化技術(shù)公司的文化和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)文化不同。

美國斯坦福大學(xué)的學(xué)生閉眼挑offer的時候說，谷歌的文化吸引年輕人，擼狗上班，睡衣轟趴，而VMware 公司的員工則能在公司安穩(wěn)地結(jié)婚生子。

隨后，學(xué)術(shù)派傳球至邊路，PC的虛擬化接球。

雖然在小型PC機(jī)時代，虛擬化不是剛需，但是開創(chuàng)了硬件新玩法，沸騰了極客的熱血。

小心翼翼問一句，虛擬化是不是在騙CPU？理直氣壯回答：CPU有一種被騙的“能力”。

虛擬化技術(shù)很厲害，還是要戒驕戒躁，后面的路，還長。

無疑，VMware公司是成功的，當(dāng)開源世界崛起，軟件甩開商業(yè)軟件的統(tǒng)治，開源極客走上舞臺。

請大家記住這兩個虛擬化技術(shù)的精神?。I(lǐng)）伙（袖），因為他們對DPU的發(fā)展，至關(guān)重要。

按姓氏筆畫排序：安東尼·李國瑞（Anthony Liguori），美國人。張獻(xiàn)濤，中國人。

2001年，英國劍橋大學(xué)計算機(jī)實驗室，Ian Pratt教授帶著幾個博士生做了一個非常知名的虛擬化項目，叫Xen project。

Xen的讀音和“than”有點像，但不完全一樣，發(fā)音不吐舌頭。

Xen有一個龐大的、活力十足的開發(fā)社區(qū)，深遠(yuǎn)地影響了云計算、虛擬化和安全。

兩年后，Xen X86虛擬機(jī)監(jiān)視器的第一個穩(wěn)定版本就問世了。

2004年，張獻(xiàn)濤在武漢大學(xué)，念博士。多年寒窗，沒有少下功夫，他技術(shù)水平強，動手能力更強。技術(shù)大神何愁去處，可張獻(xiàn)濤還是有些擔(dān)心，因為虛擬化技術(shù)的擇業(yè)面，太小了。

讀博士，勤奮很重要，有一位好的博士導(dǎo)師也重要。

張獻(xiàn)濤的博士導(dǎo)師，是全球知名的密碼學(xué)家卿斯?jié)h。張獻(xiàn)濤一定是花掉了很多運氣，才遇到了這么一個好導(dǎo)師。

他一臉慈祥地對張獻(xiàn)濤說：“虛擬化這個研究方向，我和英特爾有合作，你先去那里實習(xí)，別擔(dān)心，我?guī)湍惆才?，剩下的，要看你自己了。?/p>

而今看來，卿斯?jié)h教授將張獻(xiàn)濤送去企業(yè)實習(xí)，是完完全全從學(xué)生的利益考慮。（有些博士導(dǎo)師那是死活都不愿意放博士生出去干活，此處省略三千字吐槽）。

于是，張獻(xiàn)濤從一名英特爾的實習(xí)生做起，一做就是3年。時光飛逝，技術(shù)水平飛漲，他于2008年正式入職英特爾。

他可能也沒有想到，這份工作一干就是9年。

把鏡頭搖到2002年的美國IBM 公司，虛擬化的另一個前沿陣地。

一位名叫安東尼·李國瑞的大學(xué)生，在學(xué)校讀書期間一直在IBM實習(xí)，每周20小時，連續(xù)四年，風(fēng)霜雪雨，從不間斷。

2006年，安東尼入職IBM Linux 技術(shù)中心，成為一名軟件工程師，這份工作一干就是7年。

人這一生，找到一個真心喜愛的技術(shù)作為愛好，然后不計成本地付出時間和耐心，用心打磨，收獲的將不只是一個拿得出手的技能。

更重要的，還有一個脫胎換骨的自己。

也許某日傍晚，紅霞染盡天邊，張獻(xiàn)濤在看云，安東尼也在看云，可能會有那么一瞬間，他們都意識到自己要和這個名字極富詩意的技術(shù)，打一輩子交道了。

世間因緣，因緣世間。

芯片江湖，有人，有酒，有故事，就有批評英特爾的聲音。

PC為王的時代，因為虛擬化不是主流，所以英特爾X86指令集對虛擬化的服務(wù)態(tài)度很不友好。

這鍋，得英特爾背，還背到了2005年

英特爾在那一年才笑臉相迎，態(tài)度友好，在CPU里面做了一些擴(kuò)展指令集。

這次重拳，扭轉(zhuǎn)了虛擬化的乾坤。

那一年的年11月，英特爾宣布產(chǎn)品支持硬件虛擬化（VT-x，VT-d），AMD也屁顛跟上，宣布產(chǎn)品支持硬件虛擬化（SVM）。

別看姍姍來遲，但是這套技術(shù)也足夠硬核黨，能做出來也很了不起。

但是英特爾“罪名”也很昭彰——低效。

VMware公司眼疾嘴快，把英特爾一頓猛批。

模仿駱賓王討伐武則天，出了一篇著名的“檄文”，討伐英特爾。

指責(zé)支持虛擬化的擴(kuò)展指令集低效，還沒有自己家做的性能好（這里指VMware公司的“二進(jìn)制翻譯”，binary translation）。

指責(zé)別人，趁機(jī)夸贊自己，沒毛病。

經(jīng)此一事，也能一窺VMware公司的江湖地位，批評別人，得自己腰桿子倍兒直。

經(jīng)此一變，虛擬化便有了CPU芯片廠商的全火力支持，仿佛被按下二倍速播放鍵。

這是虛擬化的短板，第一次被拯救。

那時候，英特爾沒有白忙活，蘸著唾沫點鈔票，心里樂開了花。支持Xen，跟支持Linux的道理一模一樣，虛擬化帶動了生態(tài)，大家都愛用戶黏性。

窗外陽光正好，又是吃飯時間，天上白云飄過，人間沒有巨變，云計算悄然巨變。

云計算的第一張門票，亞馬遜云搶到了。云計算的號角一吹響，開源迅速占領(lǐng)C位。

Xen底氣十足，首席科學(xué)官兼劍橋大學(xué)計算機(jī)實驗室教授Ian Pratt說：“微軟正處于追趕我們的道路上?！?/p>

此言不虛，微軟公司的產(chǎn)品確也深受 Xen的啟發(fā)。

一時間，紅帽，Sun Microsystems，Suse Linux，到處都有Xen的身影。一時間，似乎任何新事物都會在Xen萌發(fā)

Xen被掌聲包圍，連云巨頭都伸出橄欖枝。2006年，亞馬遜云（EC2）推出第一個采用Xen的實例類型（m1.small）。

Xen登上了第一朵云，自此，成為云計算的生力軍。

虛擬化技術(shù)烈火烹油，微軟公司好不服氣。悄悄收購位于美國波士頓的虛擬化廠商Softricity公司，趕緊公布了，為Windows Server引進(jìn)新的虛擬機(jī)管理產(chǎn)品的時間表。

“別催了，在買了?！?/p>

后續(xù)是微軟公司再露土豪本色，為了虛擬化連續(xù)多次出手多家創(chuàng)業(yè)公司。

這也從側(cè)面反映了虛擬化這個技術(shù)，又小眾，又難，又關(guān)鍵，連微軟公司也啞巴吃黃連，有苦說不出。

2007年英特爾出了VT-x，增強了很多功能，又反超了VMware公司的二進(jìn)制翻譯技術(shù)。

VMware公司內(nèi)心獨白：批評英特爾，草率了。

在2009 年的時候，研究公司Gartner預(yù)測，三種技術(shù)將主導(dǎo)虛擬化：VMware公司的 ESX Server、Xen 和微軟公司的 Viridian hypervisor。

有些技術(shù)預(yù)（占）測（卜），聽一聽，別當(dāng)真。

正面評論大聲說，Xen是當(dāng)時的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)之一，非常成熟。負(fù)面評價小聲說，Xen的架構(gòu)非常復(fù)雜，代碼鏈非常長，對內(nèi)核的改動也比較大。

Xen是一個非常好的項目，但是確實太復(fù)雜。全球真正搞懂Xen架構(gòu)的人不超過50人。大部分人，停留在僅僅能用這個層次。

再者，Xen還是傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)。

Xen的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，決定了它身上的擔(dān)子特別重，要忙于許多事情，保護(hù)物理硬件，保護(hù)BIOS，虛擬化 CPU，虛擬化存儲，虛擬化網(wǎng)絡(luò)，還有諸多管理功能。

Xen過于笨重，注定退場，但Xen的出現(xiàn)，為虛擬化打開了開源世界的大門。

夢里幾十年，長風(fēng)幾萬里，才把虛擬化吹進(jìn)開源世界。

2014年，同樣是開源的KVM來了。

作為Linux的家族成員（以組件的形式出現(xiàn)），這個輕巧的超級管理程序，身姿輕盈，席卷世界。

這時候，VMware公司的日子也不紅火了，閉源商業(yè)軟件，花錢不說，云廠商改動也不方便。

不要忘記的是，亞馬遜云和阿里云的DPU早期架構(gòu)，都能看到Xen與KVM的身影。

問世間，是否此山最高，或者，另有高處比天高。開源社區(qū)背后的慘綠少年，藏身于開源江湖，苦練絕技。

十多年前的虛擬化技術(shù)，并不成熟。放眼全世界，做虛擬化技術(shù)研究的人，真心不多。

開源社區(qū)里最有權(quán)力、最受人尊敬的人，有一個統(tǒng)一的稱謂，Maintainer（軟件維護(hù)者），也是高級別的代碼貢獻(xiàn)者，掌管開源項目的設(shè)計規(guī)劃，對全局，有深入了解，對未來，也有獨到見解。

安東尼，是QEMU的Maintainer。張獻(xiàn)濤，是KVM跨平臺支持以及KVM/IA64的作者和Maintainer 。

QEMU曾是世界上首屈一指的系統(tǒng)仿真器和虛擬器。QEMU支持Xen和KVM，并廣泛部署在大多數(shù)云環(huán)境中。

從Xen到KVM，安東尼和張獻(xiàn)濤的技術(shù)突飛猛進(jìn)，天天打破天花板。只要解決性能方面的難題，什么姿勢都會。

要知道，那些系統(tǒng)底層，要去解決性能方面的故障或者錯誤（Bug），都是非常難的，伸出手就能扼住整個項目的喉嚨，讓人動彈不得。

安東尼和張獻(xiàn)濤，身上不斷出現(xiàn)“巧合”。

張獻(xiàn)濤和安東尼在Xen 和KVM 開源社區(qū)都有交集，是享譽社區(qū)的極客，令無數(shù)開源玩家高山仰止。

經(jīng)歷諸多采訪報道，他們在做自我介紹時，都曾說到一句話：“我一直做虛擬化方向的工作?！?/p>

同樣的話，一個用中文講出來，一個用英文表達(dá)。

只要一有虛擬化安全的新聞熱點出現(xiàn)，國外技術(shù)媒體都以采訪到安東尼為榮。張獻(xiàn)濤則是國內(nèi)第一批參與做KVM的。

巧合的背后，往往是必然。

2013年，安東尼，加入亞馬遜云。

2014年，張獻(xiàn)濤，加入阿里云昔日，在虛擬化開源社區(qū)，兩位最有“勢力”的人。

如今，在頭部云計算廠商，主導(dǎo)DPU技術(shù)變革。

更巧的是，一個負(fù)責(zé)Nitro系統(tǒng)，一個負(fù)責(zé)神龍系統(tǒng)。

亞馬遜云和阿里云的DPU，均汲取了開源虛擬化軟件Xen和KVM的精華。云計算帶來了虛擬化技術(shù)的繁榮，實現(xiàn)了技術(shù)的躍遷。

此時，虛擬化的專家，從硬件廠商的寶貝，變成了云計算廠商、大型互聯(lián)網(wǎng)公司的寶貝。

35歲就淘汰之類的話，在這些人面前，純當(dāng)放了一個臭屁。

所有人都意識到，虛擬化技術(shù)“值錢”了，蜂擁而至，可惜，門檻很高。

虛擬化是一門非常難的技術(shù)，虛擬機(jī)是對真實計算環(huán)境的抽象，很多人被“抽象”二字難住。

操作系統(tǒng)內(nèi)核已是掃地僧級別的技能了，虛擬化則是獨孤求敗。

張獻(xiàn)濤說：“以前，我們認(rèn)為操作系統(tǒng)內(nèi)核是最難理解的，也是最復(fù)雜的系統(tǒng)軟件。業(yè)界有不少非常資深的內(nèi)核（kernel）工程師轉(zhuǎn)去做虛擬化，都理解不了，也做不好?！?/p>

為什么呢？

因為虛擬化又抽象了一層，其難度大大增加，要用軟件去實現(xiàn)硬件（的功能）。

在云廠商沒有虛擬化專家的時代，亞馬遜云也找英特爾的人去解決問題。

十幾年前，英特爾工程師火線救援云廠商的故事，都快被人遺忘了。

2010年，阿里云準(zhǔn)備在5月10日發(fā)布產(chǎn)品（ECS1.0）。

那時，有三家企業(yè)的工程師擠在阿里云攻堅，攻了一個多月，有人都要把頭急禿了，眼看到日子了，還有一個坎，過不去。

大概1000臺服務(wù)器，運行一晚之后，總會發(fā)生一件奇妙的事情，硬盤找不到了。

硬盤也很委屈：“我掉線了?！?/p>

攻堅小組被死死逼到了墻角，他們拿出了一個負(fù)責(zé)任的推斷：問題要么出在芯片組身上，要么出在芯片身上。攻堅小組在嘶吼，得讓英特爾派人來，快點。

命懸一線之際，無論英特爾派誰來，都會被人死盯著，恨不得用秒表計時。

意外的是，英特爾的專家到現(xiàn)場后，看了一下（所有的配置），想了一會，之后說：“改個參數(shù)就可以了”。

計時那個人，看了下表，從拿到阿里云的服務(wù)器日志到搞定，大約用時3000秒（50分鐘）。

這一刻的如釋重負(fù)，讓在場的阿里云工程師一輩子也忘不了。

這事，讓一個外援在阿里云內(nèi)部，小火了一把。

誰知不久之后，阿里云的章文嵩問了團(tuán)隊一個問題：如果要挖一個虛擬化做得最好的人，應(yīng)該挖誰？

章文嵩是何人呢？Linux虛擬服務(wù)器創(chuàng)始人，開源大神，曾任阿里云CTO，首席科學(xué)家。

阿里云的工程師們，雙手不離開鍵盤，頭也不用抬，張嘴就有了：張獻(xiàn)濤。

無獨有偶。有人告訴我：“二零零幾年的時候，亞馬遜云還沒把安東尼搞過去，虛擬化的問題也解決不了，也得靠英特爾。因為虛擬化的大牛工程師，亞馬遜云也缺?！?/p>

亞馬遜云，有了安東尼。

阿里云，有了張獻(xiàn)濤。

尋隱者不遇，那虛擬化的高手到底在哪？云深不知處，他們就聚集在IBM、英特爾、紅帽。

消息靈通人士透露，2008年左右，英特爾公司上海辦公室里，虛擬化團(tuán)隊大概十幾號人。云計算帶動虛擬化技術(shù)熱門之后，全世界都來挖人。

自此，很多虛擬化的人才就留在了美國，直到現(xiàn)在。

人爭一口氣，佛受一炷香。為什么云廠商會憋著口氣一頓猛搞芯片？

答案是：誰痛苦，誰難受，誰逼瘋，誰知道。

張獻(xiàn)濤懇切的語氣令人印象深刻：“就算不是神龍團(tuán)隊，阿里云也會有另一支團(tuán)隊把DPU做出來。”

眾所周知，現(xiàn)在云計算廠商的服務(wù)器規(guī)模有多大。當(dāng)規(guī)模擴(kuò)大，用戶量增長，對DPU的渴求就變得心切。

幾十萬臺服務(wù)器，一天天，嗷嗷待哺。

在安東尼心里，應(yīng)該也反反復(fù)復(fù)問過很多遍DPU的本質(zhì)問題：

“為了得到更好的產(chǎn)品，我們要設(shè)計硬件，要設(shè)計一個專門用于虛擬化的硬件平臺。不是通用軟件，不是通用硬件。”

回望來路，已無退路，在技術(shù)最佳的更迭期，DPU出現(xiàn)了。用DPU定制化硬件加速，成為最正確的方向。