SmartNIC 与 DPU：可编程网卡上的光模块

数据处理单元（DPU）或 SmartNIC 是一种带有自己的处理器、内存和操作系统的网卡，位于服务器 PCIe 总线和网络之间。对光模块而言，笼子这一端什么都没变—— 仍是同样的 QSFP56/QSFP112/OSFP 模块和线缆——但读取模块、执行策略、配置速率和 FEC 的主体，如今是卡上的一台小型计算机，通常运行 Linux 或类 SONiC 的系统。本文列出目前的 DPU 系列及其端口，说明模块管理落在哪里，并介绍光模块相关的后果：功耗、散热、双端口笼子和 AI 后端 fabric。

系列与端口

系列	代	端口	笼子	主机 PCIe	核心
Nvidia BlueField-2	2020	2 × 25/100G 或 1 × 200G	SFP56 / QSFP56	Gen 4 x16	8 × Arm A72
Nvidia BlueField-3	2023	2 × 200G 或 1 × 400G；SuperNIC 变体 400G	QSFP112 / OSFP	Gen 5 x16	16 × Arm A78
Nvidia ConnectX-8 SuperNIC	2024–25	1 × 800G 或 2 × 400G	OSFP（双端口）/ QSFP112	Gen 6 x16	（NIC，可编程性有限）
AMD Pensando Elba / Giglio / Salina（400）	2021–25	2 × 100/200G；2 × 400G	QSFP56 / QSFP112	Gen 4/5 x16	16 × Arm A72/N1 + P4 管线
Intel IPU E2000（Mount Evans）	2022	2 × 100G（合计 200G）	QSFP28/56	Gen 4 x16	16 × Arm N1 + P4
Marvell Octeon 10 DPU	2022	最高聚合 400G	QSFP-DD	Gen 5	Arm N2
Microsoft/Fungible、Napatech、Xilinx Alveo SN1000	各不相同	2 × 100G	QSFP28	—	FPGA / MIPS

端口笼子和速率遵循与普通网卡相同的规则（网卡端口与 PCIe）。

模块管理落在哪里

模式	谁读取模块	工具
嵌入式 / DPU 模式（端口由 Arm 侧掌控）	DPU 自身的操作系统（Ubuntu/DOCA、SONiC-DASH、厂商 Linux）通过其驱动读取	Arm 侧的 `ethtool -m`、`mlxlink`；主机只能看到虚拟功能（VF）
主机/网卡分离模式	主机驱动，与 ConnectX 上相同	主机侧 `ethtool`、`mlxlink`（网卡工具）
受限模式	由 DPU 控制，主机无法更改链路设置	策略在 DPU 上执行

由此带来的后果：固件和链路设置（速率、FEC、拆分）在 DPU 上配置（mlxconfig、 DOCA 工具、Pensando penctl），并在主机重启后依然保留；被 DPU 拒绝或降级的模块，主机管理员在查看 DPU 日志之前根本看不到。模块策略本身在 Nvidia 和 AMD 上是宽松的（解析任意 EEPROM），与它们的网卡一致（网卡上的光模块兼容性）。

功耗与散热

项目	DPU 实际情况
板卡功耗	75–150 W（BlueField-3 带辅助电源接口时约 150 W）——板卡本身比卡上任何模块都更热
笼子预算	QSFP112/OSFP 笼子按 15–20 W 的模块设计；请查阅板卡规格书
气流	GPU 服务器中的全高卡与 GPU 共享热通道；模块 DDM 温度 60–70 °C 属正常，75 °C 以上会告警（温度等级）
双端口 OSFP	一个 OSFP 笼子承载 2 × 400G；该模块（或双端口 DAC/AOC）是带有自己散热片的单个 800G 级器件（OSFP）
光模块选择	ToR 在 2 m 以内时用 DAC，否则用 AOC 或 400G/800G DR/FR；LPO 变体在短链路上能降低模块功耗（功耗）

AI 后端 fabric

在 GPU 集群中，每个 GPU 配一块 DPU 或 SuperNIC，连接到经过 rail 优化的后端 fabric，即 InfiniBand 或 RoCE 以太网（GPU 组网）：

链路	常见光模块
每 GPU 一条 NDR 400G IB	双端口 OSFP 2 × 400G；到 rail leaf 距离 ≤ 3 m 用 DAC/ACC，3–50 m 用 AOC，更远用 DR4/SR4 光模块（IB 线缆）
每 GPU 一条 XDR 800G IB / 800G 以太网	OSFP 800G 双端口，2 × DR4 或 SR8
前端 / 存储	DPU 上独立的 100/200G 端口，或第二块网卡

线缆身份和长度由 fabric manager 校验；模块固件版本也是集群认证物料清单的一部分（AI 集群布线、链路可靠性与监测）。

卡上的 SONiC 与 P4

运行 SONiC-DASH 或 P4 管线的 DPU，把自己的端口当成一台小型交换机来对待：端口拆分、FEC 和速率在 DPU 的配置数据库中设置，光模块 EEPROM 也出现在与 SONiC 交换机相同的 show interfaces transceiver 命令下（NOS 全景）。对第三方模块的行为由平台插件决定——是宽松的。

在 CodingBox 中

面向 DPU 的模块，认证方式与面向交换机或网卡的模块相同：封装形式和合规性（QSFP112/OSFP，CMIS 中的 400G/800G 应用）、相对笼子的功率等级，以及用于集群 BOM 的固件版本——这些都可以在安装前于工作台上读出（Check transceiver、CMIS）。

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