集微網報道 逐利的資本，嗅覺最靈敏。最近，GPGPU在國內受到資本的青睞，大廠精英組團創業，巨額資本蜂擁而至。這背后，正反映出國內GPU市場未來的廣闊發展前景。

與GPU一樣，另一種新型領域專用處理器DPU正悄然興起。DPU，是Data Processing Unit的簡稱，是面向數據中心的專用處理器。與GPU時下的炙手可熱不同的是，DPU產品還處于發展初期階段，但其順應數據爆發浪潮的特性，已吸引了從半導體巨頭到創業公司的廣泛關注。

隨著全球數據爆炸和人工智能革命的展開，算力增長已滿足不了數據增長的需求。據IDC統計，全球算力的需求每3.5個月就會翻一倍，遠遠超過了當前算力的增長速度。在此驅動下，全球計算、存儲和網絡基礎設施也在發生根本轉變，一些復雜的工作負載，在通用的CPU上不能很好的處理，因此，“X”PU芯片便應運而生了，GPU、FPGA等芯片之外，DPU就是下一個“X”PU。

連最大的通用CPU供應商英特爾也不得不接受這一點，英特爾公司一位發言人在最近的第三代至強發布會上表示，“過去一年，英特爾也一直在轉型，從一家CPU公司轉型為一個XPU平臺公司，而‘X’就代表了很多不同的產品，包括FPGA，AI加速芯片等。”

GPU廠商英偉達也持同樣觀點，在去年宣布推出DPU芯片時，英偉達創始人黃仁勛表示：“數據中心已成為新型計算單元。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就是做那些‘CPU做不好，GPU做不了’的計算任務的。”中科院計算所研究員、中科馭數創始人兼CEO鄢貴海告訴集微網，“作為最新發展起來的專用處理器的一個大類，DPU產生的背景是數字智能時代，數據爆發導致的‘端—邊—云一體化’趨勢帶來的對計算延遲、數據安全、資源虛擬化的需求。”

通俗來說，鄢貴海進一步解釋道，如果把一臺計算機或服務器比作一個團隊，CPU相當于這個團隊的“大管家”，負責思考并處理各種業務；GPU是“美工”，專攻圖像處理；DPU則相當于“前臺”，負責打包、拆包“數據包”，提升整個團隊的工作效率。

從未來數據中心的強大需求看，DPU有可能成為繼CPU和GPU之后的第三顆算力芯片。

不同的DPU方案，生態初顯

作為一個新生事物，目前涉足DPU產品的公司還并不多。除了英特爾、博通、Marvell、英偉達等巨頭以外，還有一些初創公司Fungible、Pensando、中科馭數等致力開發DPU產品。但每家的DPU產品都不一樣。

據鄢貴海介紹，現有的DPU大體上有兩種類型：1）以通用眾核為基礎的同構眾核DPU，例如博通的Stingray架構，以多核ARM為核心，以眾取勝，可編程性比較好，但是應用的針對性不夠，對于特殊算法和應用的支持相對于通用CPU沒有優勢。2）以專用核為基礎，構建異構核陣列。這種結構針對性強，性能好，但犧牲了部分靈活性。現有的最新的產品趨勢是二者的折中，而且專用核的比重越來越來大，英偉達最新的BlueField2系列DPU的結構就包括4個ARM核及多個專用加速核區域，Fungible的DPU包含52個MIPS小型通用核，但還包含6個大類的專用核。

“不同于Broadcom、Fungible等國外芯片廠商，中科馭數的DPU將重點放在異構核上，以針對性算法加速為核心，通過KPU架構來組織異構核，而沒有采用原來眾核為主的架構。”鄢貴海表示，異構核架構能帶來更高效的數據處理效率、獲得更直接的使用接口，以及更佳的虛擬化支持。最近，中科馭數宣布了其下一顆DPU芯片研發計劃，可處理高達200G網絡帶寬數據，該顆芯片預計將于2021年底流片。

國內創企機會在哪？

在DPU這一全新賽道上，既有著幾十年積累的半導體巨頭，同時也不乏剛成立幾年的新創公司。

DPU產品何時能走上主流應用？國內創企機會在哪？

在鄢貴海看來，現在的DPU所處的狀態，有點像上世紀90年代的GPU。當時，隨著對圖形圖像處理的需求，GPU應運而生并逐漸發展到目前的GPGPU，深度學習算法的爆發，又讓GPU找到了新的用武之地，伴隨著AI浪潮的出現，GPU終于成為了CPU之外另一個重量級數據中心芯片。

現在，DPU也是一樣，鄢貴海甚至認為，未來DPU的數量可能會超過GPU。根據Fungible和英偉達的預測，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。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，好比每臺服務器都必須配網卡一樣。服務器每年新增大約1500萬臺，每顆DPU如果以1萬元計算，這將是千億量級的市場規模。而且，未來，DPU的市場可能不只局限在服務器端，還會出現在邊緣端，例如智能駕駛的V2X場景，以及一些消費級DPU產品，用于在隱私保護等業務上提升終端的用戶體驗。這將是一個不可估量的發展空間。

同時，中國廣闊的市場前景也為國內企業發展提供了獨有的優勢。“中國擁有世界最強的互聯網產業、規模最大的網民和線上生態，數據的大爆發，推動了算力的需求。這些都為國產DPU產品帶來很大的發展機遇。”鄢貴海說,“國內創企憑借專注、創新、敢拼能打的勢頭，并不一定就比不過那些巨頭。”

出身于計算機體系結構“國家隊”——中科院計算所計算機體系結構國家重點實驗室，中科馭數團隊憑借在芯片架構領域10多年的技術積累，自主研發了KPU芯片架構，走出了一條不同于國際巨頭的DPU開發之路。在金融極速交易、金融風控、極低時延數據庫異構加速等場景中的廣泛應用，已證明中科馭數DPU產品的優異性能。鄢貴海透露，除了深耕金融領域，2021年中科馭數產品的商業應用還將逐步拓展到混合云、數據中心、電信通信等領域。

如CPU一樣，DPU也是一個重設計和應用的產品，生態建設和應用支撐是其能否發展壯大的關鍵。只有圍繞DPU產品的上下游生態建設起來，應用場景豐富落地，DPU才能真正擔起下一代重量級算力芯片的重任。

在DPU生態創立之初，國內企業難得的與國外巨頭站在了同一起跑線上，如中科馭數這樣的新創企業從高端芯片設計入手，以設計作為牽引，以點帶面，帶動其他環節的興起，不能不說，國內企業在這一領域擁有著廣闊的發展空間。