“DPU的出现在技术上是不可避免的。”

随着数据的爆炸式增长，CPU 的摩尔定律不再适用，CPU 难以满足数据中心爆炸式的需求。DPU作为一个新概念，是继CPU和GPU之后数据中心的“第三颗芯片”。DPU 可以很好地卸载 CPU 上的网络、虚拟化、存储和安全功能。它的作用本质上可以概括为卸载、加速和隔离：将CPU的部分工作卸载给自己；使用自己的计算能力这些作业执行加速操作；并最终实现计算隔离。

DPU的原型最初起源于公有云厂商。AWS 从 2015 年开始就是 DPU 开发的早期探索者，但当时还没有“DPU”的概念。直到2019年，发起人创办的硅谷创业公司提出了DPU（Data Unit，数据单元）的概念；2020 年， 收购并将产品线更名为 DPU，并将 DPU 的概念更广泛地传播到市场arm架构win激活，自此，DPU 一炮而红。

芯启元DPU产品线产品营销总监胡侃指出，DPU的起源与业务发展有很大关系。人工智能、大数据等业务的发展催生了云计算数据中心流量的激增。DPU最直接的作用是减轻CPU的负担，承担网络虚拟化、IO虚拟化、存储虚拟化等占用CPU算力但不直接用于计算的基础设施功能，从而释放CPU的算力。 CPU 到应用程序。

DPU的“好与坏”？

“一个有竞争力的DPU需要具备四个核心特性：灵活可扩展、高度可编程、高性能低功耗、信息安全、自主可控。” 胡侃说。

DPU的功能和性能需要能够满足不同场景的需求。一个所谓的“好”DPU至少必须具备高性能、可用​​性、稳定性和易用性。“DPU的使用门槛不能太高。另外，互联网现在注重快速迭代，这意味着研发周期不能太长。”天翼云基础设施高级专家邹明补充道。 . DPU厂商对业务场景的需求有着深刻的理解。.

由于目前DPU的理念和技术标准不统一，各家公司根据自身优势输出相应的解决方案，形成百家争鸣的竞争格局。

目前DPU的主流市场解决方案包括基于Arm内核的架构、FPGA+CPU架构、SoC架构。前两者已经被云计算厂商批量部署，未来可能会向SoC方向发展。目前广泛采用FPGA+CPU架构。与第一代Arm核心相比，接口丰富度和处理性能要好很多，但劣势也很明显。FPGA功耗大、价格高、研发成本高。也比较高。

“但总的来说，DPU的基本架构并没有明显的优势或劣势。DPU初创厂商做出好的技术架构选择最重要的是根据各自的业务需求进行综合判断，”胡说坎。

DPU是“万能”的吗？

目前云计算是DPU的主要应用场景，DPU针对云计算遇到的瓶颈问题补充了技术能力和应用功能。DPU还可以用于一些超低时延、超大吞吐量的应用，比如企业级金融、高性能计算、边缘计算、自动驾驶等场景。

随着“新基建”和“东数西算”项目的启动，算力网络的发展进入了新时代。CPU处理网络虚拟化会消耗大量计算资源，影响服务器性能。DPU的直接作用是给CPU“减负”。DPU可以加速安全、网络、存储、AI、HPC等服务。不仅如此，DPU 的价值还在于为以数据为中心的计算架构提供创新理念，实现以前难以或不可能实现的功能。

无人驾驶、数字货币、VR/AR游戏，这些时髦词无疑是对算力的新考验。未来，DPU将在算力网络乃至元界的发展中占据一席之地。

“在一定程度上arm架构win激活，DPU可以说是‘万能’。” 邹明说道。

DPU“方兴未艾”？

DPU的概念可以追溯到2015年。2015年，云计算巨头AWS收购了芯片制造商Labs，并于2017年正式推出Nitro系统，将网络、存储和安全任务卸载到基于Arm架构的专用设备上。同年，阿里云也正式公布了具有类似功能的神龙（X-）架构。这可以说是对DPU最早的探索。

纵观国外DPU的发展历程：

2015年英特尔收购并于2021年发布类IPU的DPU产品；

2018年以来，先后收购了Avera、芯片创业公司；

2019年宣布收购，2020年发布Alveo系列加速卡产品，2022年被AMD收购；

2019年提出DPU的概念，然后重点进行DPU设计；

2020年，英伟达以69亿美元收购以色列网络芯片制造商，并将产品线更名为DPU，进一步推动了DPU的发展，随后又以400亿美元收购芯片设计公司ARM；

AMD 收购 是为了弥补 FPGA 的短板。今年，它以约19亿美元收购了一家云服务商，正式进军DPU领域。

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国内DPU的发展正处于百花齐放的状态：

云厂商中，阿里云今年发布了自己的CIPU；

腾讯云也加入了DPU的研发arm架构win激活，先后开发了水杉、银山两代DPU；

百度自研太行DPU；

以FPGA+CPU架构为切入点，天一云成功研发天一云DPU1.0产品；

字节跳动还宣布将开发自己的DPU，并计划通过火山引擎云产品对外提供服务。

此外，国内也涌现出芯启元、云宝智能、中科玉树、云脉新联、星云智联、大鱼智联、易思新等一大批DPU创业公司。DPU的热度空前高涨，很多初创公司都获得了巨额融资，背后也有很多大的云厂商。

谷歌云亚太区高级产品经理马绍文指出，“阿里巴巴、腾讯、天翼云等国内领先的云厂商已经基本规划了自己的发展路线，这也在一定程度上推动了DPU厂商的创新。国产DPU的发展方兴未艾。”

DPU的机遇与挑战？

目前，国内DPU的发展面临着巨大的机遇。与成熟的CPU和GPU赛道相比，国内外DPU的发展差距其实并不大。国外DPU赛道以大厂为主。当DPU初创企业难逃被收购的命运时，国内DPU厂商百家争鸣，对DPU芯片的需求与高端交换芯片的需求完全不同。DPU芯片对制程没有这么高的要求，这也给了一批DPU创业公司一颗“定心丸”。此外，新基建的建设和“计算东西方”也将有力推动国内DPU行业的发展。

然而，也存在挑战。

DPU 的一大应用挑战是跨平台适配问题。DPU需要适配当前的CPU和各种操作系统，这是对DPU厂商技术实力的考验。此外，DPU本身的独特挑战主要是碎片化的需求和不成熟的软件生态。当然，DPU仍然存在一些行业共性的挑战，比如芯片量产供应链问题、高层次研发人员短缺等问题。

胡侃，比如DPU需要和服务器配合。服务器的CPU不仅包括x86，还包括基于ARM的鲲鹏、飞腾、海光X86，以及Linux，以及各种国产操作系统。仅适应不同的服务器是一项复杂的工作。还有具体的业务场景，比如公有云场景中的云平台、SDN控制器等软件适配……DPU商业化，是一座必须攻克的大山。

最后是标准化问题。从运营商的角度来看，他们对DPU的可维护性和稳定性有很高的要求。如果没有统一的标准，每个厂家的产品种类繁多，管理成本自然会飙升。“此外，中国还需要建立自己的DPU开源社区，打造DPU生态。” 胡侃补充道。

DPU：百花绽放，任重而道远

DPU仍处于发展初期，但可以肯定的是，未来几年DPU市场将是全球的一片蓝海。目前国内外DPU厂商基本处于同一实力点，尤其是国内DPU厂商雨后春笋般涌现，呈现出‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍未来还有很长的路要走。

‍还有很长的路要走。国内DPU厂商需加强与云厂商、产业链上下游厂商等深度合作，共同打造更好、更开放的DPU生态，为国产DPU和中国芯片产业的发展贡献力量！

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