作為繼CPU(中央處理器)、GPU(圖像處理器)之后的第三大主力芯片,DPU或成為半導體下一個黃金賽道。
DPU,即數據處理器,具備強大網絡處理能力,以及安全、存儲與網絡卸載功能,可釋放CPU算力,能夠完成CPU所不擅長的網絡協議處理、數據加解密、數據壓縮等數據處理任務,并對各類資源分別管理、擴容、調度,實現數據中心降本提效。即處理“CPU做不好,GPU做不了”的任務。
以X86為例,DPU疊加與自身密切集成的硬件加速器,釋放了X86處理器內核,從而使計算機不過度依賴CPU供應商。
作為新興賽道,DPU市場快速增長。賽迪顧問預計,2025年國內DPU市場規模將達565.9億元,五年復合增速高達170.60%。而在這一領域,目前國內廠商與國際巨頭基本處于同一起跑線上。
5年CAGR 170%的高增長賽道
7月27日,數據基礎虛擬化及加速開發平臺CODIVA發布會在杭州召開,DPU初創企業芯啟源董事長兼CEO盧笙在會上表示,中國已進入新算力時代,海量數據(603138)帶來了多重挑戰。
據IDC統計,全球算力需求平均每3.5個月翻一倍,而作為支撐算力的基礎,傳統以CPU為中心的“CPU+xPU”多元化異構計算架構在性能提升上逐漸乏力。“后摩爾定律時代,我們需要一個為網絡而生的指令集的架構——DPU,來釋放巨量算力,統一高效調度算力,提供‘網絡+算力’新模式。” 盧笙表示。
DPU應運而生,以幫助數據中心更高效地應對多元化算力需求,其市場空間也快速擴張。
賽迪顧問數據顯示,從2023年開始全球DPU市場規模將突破百億美元,并進入年增長率超50%的快車道。而中國DPU市場規模在2023年也將超300億元人民幣,呈現跳躍式增長,2025年國內市場規模將達到565.9億元,五年復合增速達170.60%。
“DPU的誕生就源于這兩年市場所面臨的挑戰,這個挑戰在未來幾年也會越來越突出,因為這是X86無法解決的。因此Intel、AMD、博通、英偉達都在高投入布局DPU。”盧笙在接受第一財經采訪時表示。
DPU、CPU、GPU被稱為算力經濟時代的三駕馬車,DPU有望成為數據中心場景中的第三大算力支柱。在帶寬迭代上,數據中心平均2-3年迭代一次,DPU能夠很好支持用戶數據中心帶寬升級,并且將新功能靈活部署在舊有的硬件架構上。目前,包括亞馬遜、阿里云、華為在內的云計算龍頭都在發展符合自身要求的DPU產品線。
除數據中心以外,智能駕駛、數據通信、網絡安全等也是DPU的下游應用領域。
未來,智能駕駛每個車機節點都可視為小型數據中心,并將產生大量的數據處理、轉發、交換和存儲需求,每輛智能駕駛汽車都有望配備DPU。英偉達智能駕駛平臺Atlan就集成了DPU芯片,預計在2025年用于車機之上。
目前,DPU有ASIC、FPGA和SoC三種實現路徑,在成本、編程簡易性和靈活性方面各有利弊。業內人士透露,目前DPU主流的市場方案包括以Arm核為主的架構、FPGA+CPU架構,以及SoC架構,前兩者已經在云計算廠商得到批量部署,整體看SoC方案則是今后的趨勢。
國內DPU新興產業蓄勢待發
與CPU、GPU不同,DPU目前還處于發展早期,屬于全新賽道。
2019年,英偉達收購以色列芯片制造公司Mellanox,成為DPU先行者,并重新定義、推廣了DPU這一概念,DPU自此迅速走紅。目前英偉達DPU產品包括NVIDIA BlueField-2 DPU、NVIDIA BlueField-3 DPU和NVIDIA融合加速器三個系列。
“好消息是中國廠商和國際廠商都在同一起跑線上。”盧笙表示,隨著需求增長,中國市場本身體量很大,同時國家大力推進數字經濟,這都給中國廠商發展提供了很好的土壤。
盧笙認為,中國廠商在DPU領域能夠脫穎而出的最大優勢在于中國數字經濟的應用場景走在世界前列,比如隨處可見的移動支付等。
國內DPU新興產業亦蓄勢待發,除了前述的云廠商外,北中網芯、芯啟源、云豹智能、星云智聯、大禹智芯、中科馭數等企業紛紛入局。
其中,北中網芯是左江科技(300799.SZ)控股子公司,成立于2020年,擁有基于網絡處理器來作為DPU快速處理路徑、可編程能力的技術手段,也有這方面芯片成功流片的經驗。
左江科技披露,北中網芯的可編程網絡數據處理芯片已完成全部設計工作,進入流片相關程序,年內完成流片,預計在2023年上半年量產。該款芯片能夠提供200Gbps網絡數據處理性能,并可通過二次編程滿足不同應用的功能需求,量產后將助力公司搶占DPU市場,鞏固領先地位。同時,該公司有新的DPU研制計劃,預計在今年下半年開啟。
與此同時,國內DPU初創企業頻獲資本青睞。芯啟源智能網卡解決方案可提供從芯片、板卡、驅動軟件和全套云網解決方案產品,推出智能網卡Smart NIC,2021年11月完成數億元Pre-A4輪融資;云豹智能專注云原生DPU SoC芯片,投資方包括紅杉、騰訊等;星云智聯專注數據中心基礎互聯通信架構,2021年4月成立以來獲得三輪數億融資;大禹智芯智能網卡Paratus1.0進入生產階段,2021年7月完成數千萬元Pre-A輪融資;中科馭數自主研發KPU架構,2021年7月完成數億元A輪融資。
本文不構成任何投資建議,投資者據此操作,一切后果自負。市場有風險,投資需謹慎。
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