DPU碰撞ChatGPT，算力效率会擦出哪些火花？ _ChatGPT

在 CPU 与加速卡之间，以及加速卡之间形成的芯片互联技术被更多的采用，虽然 PCIe 有着非常通用的标准化设计，但带宽有限将会产生瓶颈。以 CXL 和 Gen-Z 为代表的等下一代互联技术取得快速发展，DPU 作为各种高速互联协议融合的沙盒，最适合成为灵活的高速互联载体，通过采用和扩展“以内存为中心”的互联协议，将带来在单个机箱外部扩展亚微秒级延迟技术的机会，为下一代计算架构创新创造可能性。?DPU 发展有望进入快车道。DPU（数据处理芯片 Data Process Unit）被认为是继 CPU 和 GPU 之后的“第三颗主力芯片” 。得益于智能网卡方案的逐步成熟，叠加全球通用服务器出货量的稳定增长、L3 以上级别智能驾驶汽车的技术落地、工业控制领域的需求增加等原因，全球、国内 DPU 产业都有望实现快速发展。
全球 DPU 市场高景气延续，国内 DPU 市场加速追赶。据赛迪顾问《??中国DPU行业发展白皮书??》，2020 年全球 DPU 产业市场规模达 30.5 亿美元，预计到 2025 年全球 DPU 产业市场规模将超过 245.3 亿美元，复合增速达 51.73% 。
2020 年中国 DPU 产业市场规模达 3.9 亿元，预计到 2025 年中国 DPU 产业市场规模将超过 565.9 亿元，复合增速达 170.6% 。
DPU 产业链分析：
DPU 中游环节（DPU 芯片厂商）：海外巨头暂时领先，国产厂商蓄势待发。根据头豹研究院数据，2020 年国内 DPU 市场中，国际三大巨头英伟达，博通，Intel 份额分别达到 55%、36%、9% 。国内厂商中，华为，阿里，百度，腾讯也在近几年针对自身服务器进行自研与外购 DPU，针对的主要功能在于数据，存储与安全方面。
DPU 上游环节：EDA、IP 等均为研发重要基础。国内 EDA 市场长期由国际三大巨头占据，未来有望迎来突破。供需合力孕育 IP 核产业，未来需求打开新增通道。半导体国产化持续演进，国内 IP 供应商将占据稀缺性价值高地，包括寒武纪、芯原股份等。
DPU 下游应用：多点开花，未来前景广阔。DPU 核心市场围绕数据中心展开，以服务器为硬件载体，下游场景覆盖云计算，高性能计算，网络安全，边缘计算等多个领域。从我国范围看，高新技术、数字化转型及终端消费等多样化算力需求场景不断涌现，算力赋能效应凸显。
ChatGPT 等 AI 技术发展大趋势下，算力需求凸显，DPU 有望迎来黄金发展期，全球、国内 DPU 产业市场规模呈现逐年增长的趋势，核心企业有望受益于行业发展趋势。

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DPU 有望成为“第三颗主力芯片”DPU（数据处理芯片 Data Process Unit）被认为是继 CPU 和 GPU 之后的“第三颗主力芯片” 。DPU（Data Processing Unit）是新近发展起来的一种专用处理器。2020 年 NVIDIA 公司发布的 DPU 产品战略中将其定位为数据中心继CPU 和 GPU 之后的“第三颗主力芯片” 。随着芯片业制造工艺的不断精进，以及数字化技术如 AI 的发展，芯片行业不断推陈出新。DPU 作为新型芯片的一种，它的出现是异构计算的一个阶段性标志。
1、算力提升与数据增幅呈现剪刀差，DPU 需求凸显

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DPU 是以数据处理为核心的专用数据处理单元，是对传统计算资源的网络、安全和存储的卸载平台。传统数据中心以 CPU 为主要数据处理单元，通常庞大的基础架构的运行已占据相当一部分 CPU 核，给数据处理任务带来非常大的挑战。
DPU 其实在行业内已经孕育已久，从早期的网络协议处理卸载，到后续的网络、存储、虚拟化卸载。
根据摩天轮数据，Amazon 的 AWS 早在 2013 年研发了 Nitro 产品，将数据中心开销（为虚机提供远程资源、加密解密、故障跟踪、安全策略等服务程序）全部放到专用加速器上执行。Nitro 架构采用轻量化 Hypervisor 配合定制化的硬件，将虚拟机的计算（主要是 CPU 和内存）和 I/O（主要是网络和存储）子系统分离开来，通过 PCIe 总线连接，节省了 30%的 CPU 资源。
2016-2017 年，阿里云就提出 X-Dragon 系统架构，其核心是 MOC 卡，且有比较丰富的对外接口，也包括了计算资源、存储资源和网络资源。MOC 卡的核心 X-Dragon SOC，统一支持网络，I/O、存储和外设的虚拟化，为虚拟机、裸金属、容器云提供统一的资源池。
根据网易、芯东西数据，2019 年，美国一家初创公司 Fungible 推出产品 F1DPU，第一次提出了 DPU 的概念。2020 年 10 月，英伟达将基于 Mellanox 方案的 Smart NIC 命名为 DPU，重新定义了 DPU 的概念。2020 年，英伟达公司发布的 DPU 产品战略中将其定位为继 CPU 和 GPU 之后数据中心的“第三颗主力芯片”，掀起了行业热潮。