在2020年GTC大會上，NVIDIA創始人兼首席執行官黃仁勛談到，在現代化、安全的加速數據中心中，DPU已成為其重要的組成部分。CPU、GPU和DPU的結合，可構成完全可編程的單一AI計算單元，提供前所未有的安全性和算力。

DPU，全稱是Data Processing Unit，是繼承CPU、GPU之后，數據中心場景中的第三顆重要的算力芯片，為高帶寬、低延遲、數據密集的計算場景提供計算引擎。

目前國內外已經有不少DPU玩家，根據THENEXTPLATFORM的分析指出，在2020年，國外主要玩家包括博通、英特爾、英偉達、Netronome、Pensando、Fungible和Xilinx，還包括云供應商三大巨頭。

國內廠商DPU芯片廠商主要有芯啟源、大禹智芯、中科馭數、星云智聯等，近年來這幾家廠商都在積極推進優化自家產品，并且資本也在積極投入到這個領域，近段時間，芯啟源、星云智聯都宣布完成不同數額的融資。

那么近幾年興起的DPU到底是什么，具有哪些功能？目前各大玩家都取得了怎樣的成績，該領域未來前景如何？

什么是DPU？

根據英偉達此前發布過的一篇文章顯示，DPU是一種新型可編程處理器，集三個關鍵要素：

第一個是行業標準的、高性能及軟件可編程的多核CPU，通常基于已應用廣泛的Arm架構，與其的SOC組件密切配合；
第二個是高性能網絡接口，能以線速或網絡中的可用速度解析、處理數據，并高效地將數據傳輸到GPU和CPU。
第三個是各種靈活和可編程的加速引擎，可以卸載AI、機器學習、安全、電信和存儲等應用，并提升性能。

所有這些DPU功能對于實現安全的、裸性能的、原生云計算的下一代云上大規模計算至關重要。

DPU可以用作獨立的嵌入式處理器，但通常是被集成到SmartNIC（一種作為下一代服務器中關鍵組件的網卡）中。

DPU專注于數據處理，網絡數據路徑加速引擎至少需要具備下述10項功能：

1、像OVS（開放式虛擬交換機）一樣對數據包進行解析、匹配和處理
2、基于Zero Touch RoCE的RDMA數據傳輸加速
3、通過GPU-Direct加速器繞過CPU，將來自存儲和其他GPU的數據通過網絡直接傳給GPU
4、TCP通信加速，包括RSS、LRO、checksum等操作
5、網絡虛擬化的VXLAN和Geneve Overlay卸載和VTEP卸載
6、面向多媒體流、CDN(內容分發網絡)和新的4K / 8K IP視頻（如基于ST 2110規范的RiverMax）的“Packet Pacing”流量整形加速
7、電信Cloud RAN的精準時鐘加速器，例如5T for 5G (精準時鐘調度5G無線報文傳輸技術)功能
8、在線IPSEC和TLS加密加速，但不影響其它正在運行的加速操作
9、支持SR-IOV、VirtIO和PV(Para-Virtualization)等虛擬化
10、安全隔離：如信任根、安全啟動、安全固件升級以及基于身份驗證的容器和應用的生命周期管理等

國內都有哪些廠商在布局DPU？

數據中心建設帶動DPU未來發展，根據根據Fungible和Nvidia的預測，用于數據中心的DPU量級將達到和數據中心服務器等量的級別。目前，服務器每年新增大約千萬量級，每臺服務器可能沒有GPU，但一定會有一顆或者多顆DPU，每顆DPU如果1萬元計算，這將是千億量級的市場規模。

面對如此大的市場規模，而且因為是新興產品類型，國內外差距其實不會很大，目前國內已經有多家廠商正在加速布局，并不時傳出新進展，同時芯片是一個需要大額資金投入研發的行業，可以看到，資本也在積極投資，與企業一起共同加快推動該領域的規模量產應用。

芯啟源

芯啟源是一家針對超大規模電信和企業級的智能網絡提供核心芯片和系統的企業，致力于打造DPU產業生態，快速布局5G云數據中心和高端EDA市場，為云數據中心提供最優的智能網卡，為芯片設計公司提供最具競爭力的仿真EDA解決方案。

芯啟源有量大板塊核心產品，該公司的智能網卡是目前國內唯一基于SoC架構的成熟DPU的完整解決方案，并擁有自主知識產權，已經成熟量產，可提供從芯片、板卡、驅動軟件和全套云網解決方案產品。

據介紹，中國移動蘇研院的首批智能網卡訂單正是采購的芯啟源的產品，在中移動大云系統網絡層面，芯啟源智能網卡通過透明卸載SDN控制器關鍵云網流表至網卡硬件中加速，可徹底釋放大量被網絡業務消耗的服務器CPU和內存資源，全面提升中移動云機虛擬化效率，雙方已成立了聯合實驗室，將共同推進下一代智能網卡開發。

芯啟源在今年2月和今年6月分別完成了數億元的Pre A2和Pre A3輪融資，Pre A3輪融資由SIG海納亞洲、浦東科創、晶晨半導體、熠美投資等聯合投資，該公司表示，本輪融資將繼續用于吸引全球尖端研發與管理人才加入芯啟源團隊，并啟動DPU芯片下一階段技術研發和市場拓展。

大禹智芯

大禹智芯致力于DPU產品設計、研發和服務，核心團隊擁有十年以上云計算平臺設計、研發和運營的經驗，曾服務于百度、阿里、美團及英特爾、思科等公司，對云計算平臺的使用場景及基礎設施的搭建有著清晰的理解和豐富的實踐經驗。

大禹智芯的DPU產品具有高速網絡處理、無縫對接分布式存儲和裸金屬管理等功能特性，可廣泛應用于云計算、數據中心、邊緣計算、5G等領域，產品面向企業客戶，目前已經完成第一代產品的測試工作，正在批量生產過程中，產品預計將于今年第三季度出貨。第一代產品主要應用于邊緣平臺，流量編排與管控等兩方面，并且已經開始研發100G產品，將面向更廣闊的云計算場景。

公司于本月9日宣布完成數千萬元Pre-A輪融資，由華義創投和奇績創壇投資，據介紹，本輪融資資金將用于DPU產品的研發、生產投入以及高端人才的引入，大禹智芯在成立初期還獲得了由中科創星和惟一資本聯合投資的天使輪融資。

中科馭數

中科馭數成立于2018年，專注于專用處理器研發，致力于解決后摩爾定律時代通用算力不足的核心問題,為智能時代提供核心芯片和解決方案。

公司創新性地提出了軟件定義加速器技術，自主研發了KPU芯片架構，打造了業界首顆擁有網絡數據庫一體化加速功能的DPU芯片和智能網卡系列產品和解決方案。

2019年中科馭數基于自研的KPU架構流片了K1芯片，目前解決方案主要落地于金融場景。今年3月31日，該公司發布了下一代DPU芯片計劃，將基于自研的KPU芯片架構，推出新一代DPU芯片K2，該芯片可應用于金融科技、數據中心、混合云及邊緣計算等高帶寬、低延遲、數據密集型的計算場景。

K2的功能包括完善的L2/ L3/L4層的網絡協議處理，可處理高達200G網絡帶寬數據。融合了數據庫、大數據處理能力，直接面向OLAP、OLTP及大數據處理平臺，還囊括了機器學習計算核以及安全加密運算核，該顆芯片預計將于2021年底流片。

星云智聯

星云智聯專注于數據中心基礎互聯通信架構和DPU芯片研發，致力于構建數字世界算力的智能連接和開放生態，讓云計算和數據中心成為構建未來數字社會的堅實基礎。

公司匯聚了來自硅谷、以色列、加拿大等地ICT領域頂尖專家，這支過往成功的實現了多領域通信與網絡芯片開發的團隊，是目前國內唯一達到了全球領先水平，真正有能力開發出DPU及其生態系統的團隊，核心成員都參與了網絡大芯片從零到一探索、發展、優化、超越的全過程，具備全系統、長周期工程開發經驗，擁有對云計算、互聯網、運營商等多場景的深度理解，以及設計滿足不同市場需求產品的能力。

星云智聯近日宣布完成數億元Pre-A輪融資，本輪融資由老股東鼎暉VGC領投，現有投資方高瓴創投、華登國際繼續追加投資；BAI資本、復星、華金投資、金浦投資、嘉御基金、松禾資本、沃賦資本等多家投資機構跟投，在三個月前該公司才完成天使輪融資。

星云智聯認為，無論從市場的分散度，還是細分市場的可復制性兩個維度考慮，DPU賽道都滿足獨立芯片公司成長的條件。在完成這輪融資后，星云智聯將持續引入多領域研究型人才構筑技術縱深競爭力，引入開源和生態建設運營人才構筑生態影響力和新商業模式。

DPU芯片賽道未來前景如何？

從上述內容來看，目前在DPU芯片布局的廠商還不算多，因為畢竟是一個新興賽道，不過從國內幾家公司的融資情況來看，資本對DPU的青睞程度倒是很高，可以看到，芯啟源、大禹智芯、星云智聯近來都宣布完成融資，其中芯啟源、星云智聯在兩三個月時間就完成三輪融資。為何資本看好這個全新賽道？

首先，從這個行業未來可能的市場規模來看，可以說是相當巨大，當前全球算力需求早已遠超算力的增長速度，云數據中心發展正面臨軟硬件的顛覆性變革，DPU應運而生，負責數據中心傳輸和數據處理，與CPU、GPU共同組成未來計算的三大支柱。

DPU可以解放CPU的算力，釋放服務器的負載，并憑借低功耗顯著降低綜合成本，未來每臺服務器都一定需要一顆或者多顆DPU，好比每臺服務器都必須配網卡一樣，就如上文提到的，用于數據中心的DPU量級將達到和數據中心服務器等量的級別，而且目前服務器每年以大約千萬量級增長，DPU的市場規模達到千億量級。

另外，除了市場規模巨大以外，下游數據中心廠商已經在積極部署，包括中國移動、亞馬遜、阿里等巨頭廠商都已經部署DPU產品，未來，在這些下游廠商的需求推動下，DPU芯片的產品和市場也更容易走向成熟、走向規模化。

整體而言，DPU在數據中心的應用未來前景可期，不過也有值得關注的地方，比如雖然大型云服務廠商已經大量部署了DPU產品，不過DPU產品真正商業化還不算成功，因為目前市面上DPU產品功能覆蓋和場景覆蓋能力不足，難以滿足不同客戶對于DPU產品快速使用的需求，因此，未來DPU芯片廠商、云服務廠商、資本等還需要攜手積極優化產品、推進應用，共同促進DPU產業發展。