“DPU的出現在技術上是不可避免的。”

隨著數據的爆炸式增長，CPU 的摩爾定律不再適用，CPU 難以滿足數據中心爆炸式的需求。DPU作為一個新概念，是繼CPU和GPU之后數據中心的“第三顆芯片”。DPU 可以很好地卸載 CPU 上的網絡、虛擬化、存儲和安全功能。它的作用本質上可以概括為卸載、加速和隔離：將CPU的部分工作卸載給自己；使用自己的計算能力這些作業執行加速操作；并最終實現計算隔離。

DPU的原型最初起源于公有云廠商。AWS 從 2015 年開始就是 DPU 開發的早期探索者，但當時還沒有“DPU”的概念。直到2019年，發起人創辦的硅谷創業公司提出了DPU（Data Unit，數據單元）的概念；2020 年， 收購并將產品線更名為 DPU，并將 DPU 的概念更廣泛地傳播到市場arm架構win激活，自此，DPU 一炮而紅。

芯啟元DPU產品線產品營銷總監胡侃指出，DPU的起源與業務發展有很大關系。人工智能、大數據等業務的發展催生了云計算數據中心流量的激增。DPU最直接的作用是減輕CPU的負擔，承擔網絡虛擬化、IO虛擬化、存儲虛擬化等占用CPU算力但不直接用于計算的基礎設施功能，從而釋放CPU的算力。 CPU 到應用程序。

DPU的“好與壞”？

“一個有競爭力的DPU需要具備四個核心特性：靈活可擴展、高度可編程、高性能低功耗、信息安全、自主可控。” 胡侃說。

DPU的功能和性能需要能夠滿足不同場景的需求。一個所謂的“好”DPU至少必須具備高性能、可用??性、穩定性和易用性。“DPU的使用門檻不能太高。另外，互聯網現在注重快速迭代，這意味著研發周期不能太長。”天翼云基礎設施高級專家鄒明補充道。 . DPU廠商對業務場景的需求有著深刻的理解。.

由于目前DPU的理念和技術標準不統一，各家公司根據自身優勢輸出相應的解決方案，形成百家爭鳴的競爭格局。

目前DPU的主流市場解決方案包括基于Arm內核的架構、FPGA+CPU架構、SoC架構。前兩者已經被云計算廠商批量部署，未來可能會向SoC方向發展。目前廣泛采用FPGA+CPU架構。與第一代Arm核心相比，接口豐富度和處理性能要好很多，但劣勢也很明顯。FPGA功耗大、價格高、研發成本高。也比較高。

“但總的來說，DPU的基本架構并沒有明顯的優勢或劣勢。DPU初創廠商做出好的技術架構選擇最重要的是根據各自的業務需求進行綜合判斷，”胡說坎。

DPU是“萬能”的嗎？

目前云計算是DPU的主要應用場景，DPU針對云計算遇到的瓶頸問題補充了技術能力和應用功能。DPU還可以用于一些超低時延、超大吞吐量的應用，比如企業級金融、高性能計算、邊緣計算、自動駕駛等場景。

隨著“新基建”和“東數西算”項目的啟動，算力網絡的發展進入了新時代。CPU處理網絡虛擬化會消耗大量計算資源，影響服務器性能。DPU的直接作用是給CPU“減負”。DPU可以加速安全、網絡、存儲、AI、HPC等服務。不僅如此，DPU 的價值還在于為以數據為中心的計算架構提供創新理念，實現以前難以或不可能實現的功能。

無人駕駛、數字貨幣、VR/AR游戲，這些時髦詞無疑是對算力的新考驗。未來，DPU將在算力網絡乃至元界的發展中占據一席之地。

“在一定程度上arm架構win激活，DPU可以說是‘萬能’。” 鄒明說道。

DPU“方興未艾”？

DPU的概念可以追溯到2015年。2015年，云計算巨頭AWS收購了芯片制造商Labs，并于2017年正式推出Nitro系統，將網絡、存儲和安全任務卸載到基于Arm架構的專用設備上。同年，阿里云也正式公布了具有類似功能的神龍（X-）架構。這可以說是對DPU最早的探索。

縱觀國外DPU的發展歷程：

2015年英特爾收購并于2021年發布類IPU的DPU產品；

2018年以來，先后收購了Avera、芯片創業公司；

2019年宣布收購，2020年發布Alveo系列加速卡產品，2022年被AMD收購；

2019年提出DPU的概念，然后重點進行DPU設計；

2020年，英偉達以69億美元收購以色列網絡芯片制造商，并將產品線更名為DPU，進一步推動了DPU的發展，隨后又以400億美元收購芯片設計公司ARM；

AMD 收購 是為了彌補 FPGA 的短板。今年，它以約19億美元收購了一家云服務商，正式進軍DPU領域。

...

國內DPU的發展正處于百花齊放的狀態：

云廠商中，阿里云今年發布了自己的CIPU；

騰訊云也加入了DPU的研發arm架構win激活，先后開發了水杉、銀山兩代DPU；

百度自研太行DPU；

以FPGA+CPU架構為切入點，天一云成功研發天一云DPU1.0產品；

字節跳動還宣布將開發自己的DPU，并計劃通過火山引擎云產品對外提供服務。

此外，國內也涌現出芯啟元、云寶智能、中科玉樹、云脈新聯、星云智聯、大魚智聯、易思新等一大批DPU創業公司。DPU的熱度空前高漲，很多初創公司都獲得了巨額融資，背后也有很多大的云廠商。

谷歌云亞太區高級產品經理馬紹文指出，“阿里巴巴、騰訊、天翼云等國內領先的云廠商已經基本規劃了自己的發展路線，這也在一定程度上推動了DPU廠商的創新。國產DPU的發展方興未艾。”

DPU的機遇與挑戰？

目前，國內DPU的發展面臨著巨大的機遇。與成熟的CPU和GPU賽道相比，國內外DPU的發展差距其實并不大。國外DPU賽道以大廠為主。當DPU初創企業難逃被收購的命運時，國內DPU廠商百家爭鳴，對DPU芯片的需求與高端交換芯片的需求完全不同。DPU芯片對制程沒有這么高的要求，這也給了一批DPU創業公司一顆“定心丸”。此外，新基建的建設和“計算東西方”也將有力推動國內DPU行業的發展。

然而，也存在挑戰。

DPU 的一大應用挑戰是跨平臺適配問題。DPU需要適配當前的CPU和各種操作系統，這是對DPU廠商技術實力的考驗。此外，DPU本身的獨特挑戰主要是碎片化的需求和不成熟的軟件生態。當然，DPU仍然存在一些行業共性的挑戰，比如芯片量產供應鏈問題、高層次研發人員短缺等問題。

胡侃，比如DPU需要和服務器配合。服務器的CPU不僅包括x86，還包括基于ARM的鯤鵬、飛騰、海光X86，以及Linux，以及各種國產操作系統。僅適應不同的服務器是一項復雜的工作。還有具體的業務場景，比如公有云場景中的云平臺、SDN控制器等軟件適配……DPU商業化，是一座必須攻克的大山。

最后是標準化問題。從運營商的角度來看，他們對DPU的可維護性和穩定性有很高的要求。如果沒有統一的標準，每個廠家的產品種類繁多，管理成本自然會飆升。“此外，中國還需要建立自己的DPU開源社區，打造DPU生態。” 胡侃補充道。

DPU：百花綻放，任重而道遠

DPU仍處于發展初期，但可以肯定的是，未來幾年DPU市場將是全球的一片藍海。目前國內外DPU廠商基本處于同一實力點，尤其是國內DPU廠商雨后春筍般涌現，呈現出???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????未來還有很長的路要走。

?還有很長的路要走。國內DPU廠商需加強與云廠商、產業鏈上下游廠商等深度合作，共同打造更好、更開放的DPU生態，為國產DPU和中國芯片產業的發展貢獻力量！

本系統及軟件只用于個人封裝技術研究交流使用，不得用于商業用途，且本站不承擔任何技術及版權問題，請在試用后24小時內刪除!