١. وحدة معالجة البيانات (DPU) في مراكز البيانات: تسريع الشبكات والتخزين

٢. ✅ المقدمة: صعود وحدات معالجة البيانات (DPUs) في مراكز البيانات الحديثة

٣. تعتمد مراكز البيانات بشكل متزايد على ٤. وحدات معالجة البيانات (DPUs) ٥. لتفريغ المهام الحرجة للبنية التحتية من وحدات معالجة المركز (CPUs) ووحدات معالجة الرسومات (GPUs). وتتولى وحدات معالجة البيانات (DPUs) ٦. معالجة الشبكات والتخزين والأمان, ١.‏، مما يمكّن ٢. وحدات المعالجة المركزية ٧. لتوجيه تركيز وحدات معالجة المركز (CPUs) نحو أحمال العمل على مستوى التطبيقات، و ٨. وحدات معالجة الرسومات (GPUs) ٩. لتوجيه تركيزها نحو الحساب المتوازي.

١٠. وبدمج وحدات معالجة البيانات (DPUs) في الخوادم والمجموعات، تحقق مراكز البيانات ١١. إنتاجية أعلى، وتأخيرًا أقل، واستخدامًا أفضل للموارد.

١٢. ✅ ما هي وحدة معالجة البيانات (DPU)؟

A ١٣. وحدة معالجة البيانات ١٤. هي معالج متخصص مصمَّم لإدارة ١٥. المهام الكثيفة في معالجة البيانات ١٦. في بيئات الحوسبة الحديثة:

• ١٧. تفريغ أعباء العمل الشبكية: ١٨. معالجة الحزم، والتشفير، والتصدير، والوظائف الشبكية الافتراضية (NFV)

• ١٩. تسريع عمليات التخزين: ٢٠. الضغط، والتشفير، ومعالجة تقنيات RDMA/NVMe-oF

• ٢١. تعزيز الأمان: ٢٢. عزل البيانات، وإنفاذ نموذج الثقة الصفرية (zero-trust)، وبيئات التعددية المستأجرة الآمنة

٢٣. وغالبًا ما تكون وحدات معالجة البيانات (DPUs) مدمجة في ٢٤. بطاقات الشبكة الذكية (SmartNICs) ٢٥. أو بطاقات المعالجات المُساعِدة المخصصة، وتتعاون مع ٢٦. وحدات معالجة المركز (CPUs) ووحدات معالجة الرسومات (GPUs) ٢٧. لتحسين الأداء العام لمراكز البيانات.

٢٨. ✅ الأدوار الرئيسية لوحدات معالجة البيانات (DPUs) في مراكز البيانات

٢٩. ١. تسريع الشبكات

• ٣٠. تتولى وحدات معالجة البيانات (DPUs) حركة المرور عالية السرعة ٣١. بين الخوادم الداخلية (east-west traffic) ٣٢. في مراكز البيانات.

• ٣٣. وتقلل من العبء الواقع على وحدات معالجة المركز (CPUs) في فحص الحزم، والتصدير، ووظائف الجدران النارية.

• ٣٤. وتتيح وحدات معالجة البيانات (DPUs) اتصالات منخفضة التأخير بين عُقد الحوسبة، وهي ضرورية لـ ٢١. مجموعات وحدات معالجة الرسومات (GPU) ١٧. و ٣٥. بيئات الحوسبة عالية الأداء (HPC environments).

٣٦. ٢. تفريغ أعباء التخزين

• ٣٧. وتسرِّع وحدات معالجة البيانات (DPUs) بروتوكولات التخزين مثل ٣٨. واجهة NVMe عبر البنية التحتية (NVMe over Fabrics - NVMe-oF) ١٧. و ٣٩. وتقنية الوصول المباشر للذاكرة البعيدة (RDMA).

• ٤٠. كما تقوم بعمليات الضغط والتشفير والتخزين المؤقت على مستوى الأجهزة.

• ٤١. مما يضمن نقل البيانات بسرعة وأمان عبر المجموعات.

٤٢. ٣. الأمان والتقسيم الافتراضي

• ٤٣. وتعزل وحدات معالجة البيانات (DPUs) أحمال العمل الخاصة بالمستأجرين، وتنفِّذ ٤٤. سياسات الأمان على مستوى الأجهزة.

• ٤٥. كما تدعم بيئات الحوسبة السحابية الأصلية مع عزل المستأجرين المتعددين، مما يقلل المخاطر ويحسِّن الامتثال.

٤٦. ✅ وحدات معالجة البيانات (DPUs) ووحدات LINK-PP الضوئية

٤٧. تتطلب وحدات معالجة البيانات عالية الأداء ٤٨. اتصالات موثوقة عالية العرض الترددي. ٤٩. . وتوفِّر وحدات LINK-PP الضوئية المكوِّنات الفيزيائية الأساسية اللازمة لشبكات مراكز البيانات:

• ٥٩. SFP ١٧. و ٦١. SFP+ ٣. الوحدات ٥٠. للاتصالات بسرعات ١ جيجابت/ثانية إلى ٢٥ جيجابت/ثانية

• ٨. QSFP ٣. الوحدات ١.‏ لروابط ٤٠ جيجابت/ثانية–١٠٠ جيجابت/ثانية في مجموعات وحدات معالجة الرسومات أو الذكاء الاصطناعي

• ٩. «CWDM» ٣. الوحدات ٢.‏ للنقل الضوئي لمسافات طويلة

٣.‏ وباستخدام وحدات الإرسال والاستقبال الضوئية LINK-PP، يمكن لمراكز البيانات ضمان ٤.‏ اتصال مستقر عالي السرعة بين الخوادم المزودة بوحدات معالجة البيانات (DPU)، وأنظمة التخزين، ومجموعات الحوسبة, ٥.‏، مما يحسّن الأداء العام ويقلل زمن الوصول إلى أدنى حد.

٦.‏ ✅ وحدة المعالجة المركزية مقابل وحدة معالجة الرسومات مقابل وحدة معالجة البيانات: الأدوار في مراكز البيانات الحديثة

٧.‏ في مركز بيانات حديث،, ٨.‏ وحدات المعالجة المركزية، ووحدات معالجة الرسومات, ٩.‏، ووحدات معالجة البيانات تؤدي كلٌّ منها دورًا مختلفًا لكنها متكاملة:

١٠.‏ الميزة / المعالج	٣. وحدة المعالجة المركزية (CPU)	٤. وحدة معالجة الرسومات (GPU)	١١.‏ وحدة معالجة البيانات (DPU)
١٢.‏ الدور الرئيسي	١٣.‏ الحوسبة العامة الغرض	١٤.‏ الحوسبة المتوازية (الذكاء الاصطناعي، والحوسبة عالية الأداء، والرسومات)	١٥.‏ تفويض بنية البنية التحتية (الشبكة، والتخزين، والأمان)
١٦.‏ نوع المعالجة	١٧.‏ تسلسلية	١٨.‏ متوازية	١٩.‏ تفويض متخصص + تسريع متوازٍ
٢٠.‏ عبء العمل النموذجي	٢١.‏ مهام نظام التشغيل، والمنطق التطبيقي، والتحكم	٢٢.‏ تدريب الذكاء الاصطناعي، والمحاكاة، والعرض المرئي	٢٣.‏ معالجة الحزم، والتشفير، وتسريع التخزين، والتقسيم الافتراضي
٢٤.‏ الأثر على مركز البيانات	٢٥.‏ يتولى التنسيق والتحكم	٢٦.‏ يُسرّع المهام الحاسوبية الكثيفة	٢٧.‏ يقلل من الحمل الزائد على وحدة المعالجة المركزية/وحدة معالجة الرسومات، ويحسّن كفاءة الشبكة والتخزين
٢٨.‏ احتياجات الاتصال	٢٩.‏ واجهات شبكة وتخزين قياسية	٣٠.‏ وصلات توصيل عالية النطاق الترددي إلى وحدة معالجة البيانات وأنظمة التخزين	٣١.‏ تتطلب وصلات ضوئية أو نحاسية عالية السرعة (SFP/QSFP/CWDM)

٣٢.‏ الملخّص:

• وذاكرة: ٣٣.‏ المنسّق للنظام، متعدد الاستخدامات لكنه محدود في الإنتاجية المتوازية.

• ٥. وحدة معالجة الرسومات: ٣٤.‏ القوة الحاسوبية للعملloads الخاصة بالذكاء الاصطناعي، والتعلّم الآلي، والحوسبة عالية الأداء.

• ٣٥.‏ وحدة معالجة البيانات: ٣٦.‏ ناقل البيانات ومُحسّن البنية التحتية، الذي يُفوّض مهام الشبكة والتخزين والأمان لتسريع الأداء العام للنظام.

٣٧.‏ وبدمج هذه المعالجات الثلاثة، تحقّق مراكز البيانات ٣٨.‏ أقصى أداء، وأدنى زمن وصول، وأعلى كفاءة٣٩.‏ — ٥. وحدات LINK-PP الضوئية ٤٠.‏ وتوفّر ٤١.‏ العمود الفقري للاتصال عالي السرعة ٤٢.‏ للاستفادة الكاملة من هذه الثلثية.

٤٣.‏ ✅ فوائد دمج وحدات معالجة البيانات في مراكز البيانات

1. ٤٤.‏ خفض الحمل على وحدة المعالجة المركزية: ٤٥.‏ تُحرَّر وحدات المعالجة المركزية من مهام الشبكة والتخزين.

2. ٤٦.‏ انخفاض زمن الوصول: ٤٧.‏ التفويض عالي السرعة والمسارات المُحسّنة للبيانات تحسّن الاستجابة.

3. ٤٨.‏ تحسين كفاءة مجموعة وحدات معالجة الرسومات: ٤٩.‏ تسمح وصلات التوصيل المدعومة بـ DPU لوحدات معالجة الرسومات بالتركيز الكامل على الحوسبة.

4. ٥٠.‏ تعزيز الأمان: ٥١.‏ العزل على مستوى الأجهزة والتشفير يقللان من نقاط الضعف.

٥٢.‏ ✅ الخاتمة

١. تُصبح وحدات معالجة البيانات (DPUs) ضرورية في ٢. مراكز البيانات الحديثة عالية الأداء, ٣. ، حيث تقوم بتفريغ أعباء الشبكات والتخزين والأمان لتحسين الكفاءة وتقليل زمن الوصول. توفر وحدات LINK-PP البصرية ٤. SFP وQSFP وCWDM ٥. الاتصال عالي السرعة والموثوق المطلوب للاستفادة الكاملة من قدرات وحدات معالجة البيانات (DPUs). استكشف ٥. وحدات LINK-PP الضوئية ٦. لتحسين مركز بياناتك المدعوم بوحدات معالجة البيانات (DPUs) باستخدام اتصال عالي السرعة ومنخفض زمن الوصول.