在现代化、安全的加速数据中心中，DPU已成为其重要的组成部分。CPU、GPU和DPU的结合，可构成完全可编程的单一AI计算单元，提供前所未有的安全性和算力。深圳电子元器件展专注于全面展示电子产品设计生产所需的各类电子元器件及物料产品，这篇文章深圳电子元器件展小编为大家分析新的算力芯片。

DPU，全称是Data Processing Unit，是继承CPU、GPU之后，数据中心场景中的第三颗重要的算力芯片，为高带宽、低延迟、数据密集的计算场景提供计算引擎。

目前国内外已经有不少DPU玩家，根据THENEXTPLATFORM的分析指出，在2020年，国外主要玩家包括博通、英特尔、英伟达、Netronome、Pensando、Fungible和Xilinx，还包括云供应商三大巨头。

国内厂商DPU芯片厂商主要有芯启源、大禹智芯、中科驭数、星云智联等，近年来这几家厂商都在推进优化自家产品，并且资本也在投入到这个领域，近段时间，芯启源、星云智联都宣布完成不同数额的融资。

那么近几年兴起的DPU到底是什么，具有哪些功能？目前各大玩家都取得了怎样的成绩，该领域未来前景如何？

什么是DPU？

DPU是一种新型可编程处理器，集三个关键要素：

一个是行业标准的、高性能及软件可编程的多核CPU，通常基于已应用广泛的Arm架构，与其的SOC组件密切配合；

第二个是高性能网络接口，能以线速或网络中的可用速度解析、处理数据，并高效地将数据传输到GPU和CPU。

第三个是各种灵活和可编程的加速引擎，可以卸载AI、机器学习、安全、电信和存储等应用，并提升性能。

所有这些DPU功能对于实现安全的、裸性能的、原生云计算的下一代云上大规模计算至关重要。

DPU可以用作独立的嵌入式处理器，但通常是被集成到SmartNIC（一种作为下一代服务器中关键组件的网卡）中。

DPU专注于数据处理，网络数据路径加速引擎至少需要具备下述10项功能：

1、像OVS（开放式虚拟交换机）一样对数据包进行解析、匹配和处理

2、基于Zero Touch RoCE的RDMA数据传输加速

3、通过GPU-Direct加速器绕过CPU，将来自存储和其他GPU的数据通过网络直接传给GPU

4、TCP通信加速，包括RSS、LRO、checksum等操作

5、网络虚拟化的VXLAN和Geneve Overlay卸载和VTEP卸载

6、面向多媒体流、CDN(内容分发网络)和新的4K / 8K IP视频（如基于ST 2110规范的RiverMax）的“Packet Pacing”流量整形加速

7、电信Cloud RAN的精准时钟加速器，例如5T for 5G (精准时钟调度5G无线报文传输技术)功能

8、在线IPSEC和TLS加密加速，但不影响其它正在运行的加速操作

9、支持SR-IOV、VirtIO和PV(Para-Virtualization)等虚拟化

10、安全隔离：如信任根、安全启动、安全固件升级以及基于身份验证的容器和应用的生命周期管理等

国内都有哪些厂商在布局DPU？

数据中心建设带动DPU未来发展，根据根据Fungible和Nvidia的预测，用于数据中心的DPU量级将达到和数据中心服务器等量的级别。目前，服务器每年新增大约千万量级，每台服务器可能没有GPU，但一定会有一颗或者多颗DPU，每颗DPU如果1万元计算，这将是千亿量级的市场规模。

面对如此大的市场规模，而且因为是新兴产品类型，国内外差距其实不会很大，目前国内已经有多家厂商正在加速布局，并不时传出新进展，同时芯片是一个需要大额资金投入研发的行业，可以看到，资本也在投资，与企业一起共同加快推动该领域的规模量产应用。

DPU芯片赛道未来前景如何？

从上述内容来看，目前在DPU芯片布局的厂商还不算多，因为毕竟是一个新兴赛道，不过从国内几家公司的融资情况来看，资本对DPU的青睐程度倒是很高，可以看到，芯启源、大禹智芯、星云智联近来都宣布完成融资，其中芯启源、星云智联在两三个月时间就完成三轮融资。为何资本看好这个全新赛道？

从这个行业未来可能的市场规模来看，可以说是相当巨大，当前全球算力需求早已远超算力的增长速度，云数据中心发展正面临软硬件的颠覆性变革，DPU应运而生，负责数据中心传输和数据处理，与CPU、GPU共同组成未来计算的三大支柱。

DPU可以解放CPU的算力，释放服务器的负载，并凭借低功耗显著降低综合成本，未来每台服务器都一定需要一颗或者多颗DPU，好比每台服务器都必须配网卡一样，就如上文提到的，用于数据中心的DPU量级将达到和数据中心服务器等量的级别，而且目前服务器每年以大约千万量级增长，DPU的市场规模达到千亿量级。

另外，除了市场规模巨大以外，下游数据中心厂商已经在部署，包括中国移动、亚马逊、阿里等巨头厂商都已经部署DPU产品，未来，在这些下游厂商的需求推动下，DPU芯片的产品和市场也更容易走向成熟、走向规模化。

整体而言，DPU在数据中心的应用未来前景可期，不过也有值得关注的地方，比如虽然大型云服务厂商已经大量部署了DPU产品，不过DPU产品真正商业化还不算成功，因为目前市面上DPU产品功能覆盖和场景覆盖能力不足，难以满足不同客户对于DPU产品快速使用的需求，因此，未来DPU芯片厂商、云服务厂商、资本等还需要携手优化产品、推进应用，共同促进DPU产业发展。

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