隨著數(shù)字經(jīng)濟建設(shè)的加速推進，核心引擎已成為“數(shù)據(jù)要素”。數(shù)據(jù)的飛速增長對算力提出更高需求，以往算力的實現(xiàn)依靠CPU、GPU等算力芯片，CPU、GPU算力的提升帶來應(yīng)用的繼續(xù)爆發(fā)... 但隨著摩爾定律日益趨近極限，CPU性能增長速度也開始減緩。在這樣的循環(huán)中，“第三顆主力芯片”——DPU應(yīng)運而生，將數(shù)據(jù)處理邏輯從“計算為中心”改變至“數(shù)據(jù)為中心”。

本文部分數(shù)據(jù)援引于近日5月10日頭豹研究院發(fā)布：《2022年中國DPU行業(yè)白皮書》。

01改變基礎(chǔ)架構(gòu)，解決數(shù)據(jù)瓶頸

隨著大數(shù)據(jù)時代流量大爆發(fā)，以及虛擬化帶來的網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度不斷提升，傳統(tǒng)的以算力為核心的架構(gòu)無法支撐持續(xù)擴大的云計算業(yè)務(wù)?；A(chǔ)架構(gòu)從以計算為核心過渡到以數(shù)據(jù)為核心。

在以數(shù)據(jù)為核心的基礎(chǔ)架構(gòu)中，數(shù)據(jù)處理及網(wǎng)絡(luò)安全功能越來越多地被下沉到DPU芯片上。DPU 能夠較好地應(yīng)對流量爆發(fā)和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)帶來的數(shù)據(jù)處理挑戰(zhàn)。通過使用DPU的數(shù)據(jù)面卸載、存儲加速、網(wǎng)絡(luò)安全等功能，可以提升數(shù)據(jù)處理能力，釋放業(yè)務(wù)計算資源，提質(zhì)增效，實現(xiàn)降本增效。

02多應(yīng)用場景滲透

網(wǎng)絡(luò): 云計算

我國擁有較強的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，以及規(guī)模最大的網(wǎng)民和線上生態(tài)。云計算廠商與大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)是DPU在數(shù)通市場的最大用戶，應(yīng)用場景多集中于防火墻、云安全、云存儲等方面。

云計算廠商對DPU的訴求側(cè)重點將集中在計算速率、可靠性和靈活性等方面，數(shù)據(jù)中心帶寬平均2-3年迭代一次。DPU具備為客戶提供持續(xù)服務(wù)的能力，包括支持用戶數(shù)據(jù)中心帶寬的升級，支持在原有的硬件架構(gòu)上靈活部署新功能等。

計算: 5G通信

在通信產(chǎn)業(yè)，在5G關(guān)鍵技術(shù)之一：網(wǎng)絡(luò)虛擬化NFV(Network Functiong Virtulizaiton)的推動下，運營商對于邊緣計算開放生態(tài)、降本增效、縮減部署周期的訴求愈發(fā)明晰。邊緣計算是賦能行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)，對網(wǎng)絡(luò)帶寬、時延、可靠性要求嚴苛，而DPU硬件加速技術(shù)可有效提升邊緣機房單位面積算力。

安全: 政企金融

在信創(chuàng)安全領(lǐng)域，DPU能將傳統(tǒng)分散運行在內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)的安全策略，統(tǒng)一整合到底層的硬件中執(zhí)行。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和應(yīng)用數(shù)據(jù)能夠卸載到智能網(wǎng)卡(SmartNIC)進行統(tǒng)一防護和管理，并提供靈活的數(shù)據(jù)路徑監(jiān)控和可視化的流量服務(wù)，實現(xiàn)從二三層數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴蠈佑脩魯?shù)據(jù)的立體化防護。DPU獨特的“超級鏈接樞紐”角色使其在算力網(wǎng)絡(luò)安全中起著舉足輕重的作用，給算力網(wǎng)絡(luò)安全創(chuàng)造了新的發(fā)展機遇和模式。

03芯啟源新一代智能網(wǎng)卡應(yīng)運而生

2018，芯啟源啟動第一代智能網(wǎng)卡(SmartNIC)項目研發(fā)，支持OVS數(shù)據(jù)面卸載;2020年推出芯啟源DPU，采用全可編程DPU芯片，支持豐富的數(shù)據(jù)面、控制面卸載和虛擬化支持。直到今天，芯啟源推出基于NP核心的DPU芯片制作的新一代智能網(wǎng)卡：

高性能

芯啟源新一代智能網(wǎng)卡采用SoC模式進行芯片設(shè)計，多線程的梳理模式可對標ASIC芯片的數(shù)據(jù)處理能力;

可編程

新一代智能網(wǎng)卡具備靈活高效的可編程能力，支持P4/C語言等高級編程語言的混合編程能力，幫助客戶實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)面的定制化需求，是業(yè)界唯二，國內(nèi)唯一一款支持eBPF(XDP)卸載的智能網(wǎng)卡;

釋放CPU算力

在高性能數(shù)據(jù)處理的同時，具備靈活的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持能力，可卸載3-6層網(wǎng)絡(luò)信令。通過卸載數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)至DPU智能網(wǎng)卡，可以大大緩解數(shù)據(jù)中心和SDN網(wǎng)絡(luò)對CPU算力資源的依賴。

目前，芯啟源已和中國移動合作成立了移動聯(lián)合實驗室，獲得了中國移動的第一個智能網(wǎng)卡(SmartNIC)訂單。

04DPU應(yīng)用產(chǎn)品化 開放軟件生態(tài)

芯啟源通過整合網(wǎng)絡(luò)處理器領(lǐng)域全方位的技術(shù)積累，結(jié)合自身產(chǎn)品開發(fā)和業(yè)務(wù)開拓能力，實現(xiàn)了對DPU領(lǐng)域應(yīng)用的產(chǎn)品化。同時芯啟源智能網(wǎng)卡產(chǎn)品的驅(qū)動和網(wǎng)卡固件在Github社區(qū)開源共享，并且通過Linux官方社區(qū)定期更新產(chǎn)品驅(qū)動和固件;提供從DPU芯片到上層應(yīng)用的完整DPU生態(tài)系統(tǒng)：DPU芯片基于靈活可編程及Die-To-Die可擴展;可編輯固件和抽象出來的眾多服務(wù)單元，都以API的方式開放給開發(fā)者，以快速滿足不同業(yè)務(wù)場景下不斷變化的業(yè)務(wù)需求。

05全場景覆蓋：芯啟源將步入2.0階段

據(jù)頭豹研究院近日發(fā)布的《2022年中國DPU白皮書》顯示，根據(jù)中國DPU市場趨勢數(shù)據(jù)測算，2021-2023年數(shù)據(jù)中心用DPU正逐步放量，2024-2026則將逐步滲透智能駕駛，人工智能，元宇宙等應(yīng)用領(lǐng)域。而中國DPU市場規(guī)模在2026年或?qū)⑦_近1,095.3億元。

在我國經(jīng)濟、科技高速發(fā)展的背景下，高性能計算、5G、云原生、網(wǎng)絡(luò)安全、邊緣云等DPU典型適配場景發(fā)展迅猛。芯啟源已具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的DPU芯片，且兼具了FPGA高效、靈活可編程和專用處理器芯片(ASIC)低成本、低功耗的優(yōu)勢，已適用于如標準網(wǎng)卡，智能網(wǎng)卡，路由器，智能交換機，防火墻，負載均衡，IPS/IDS，O-RAN，SD-WAN等多種產(chǎn)品形態(tài)及解決方案。

因DPU具備卸載網(wǎng)絡(luò)、存儲、安全與管理等功能，可覆蓋應(yīng)用領(lǐng)域廣泛?；贒PU芯片對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、 交換、 存儲、信息安全管理的功能優(yōu)勢，芯啟源將逐步開始向智能駕駛、人工智能、元宇宙等應(yīng)用領(lǐng)域滲透。未來芯啟源也將逐步在中國設(shè)立DPU線上開發(fā)中心，聯(lián)合社區(qū)、高校、研究機構(gòu)等，向廣大開發(fā)者提供全面的技術(shù)支持，以便開發(fā)者快速開發(fā)出更適合中國應(yīng)用場景的服務(wù)單元或者API。

原文標題：“第三顆主力芯片”為何成當今硬通貨，芯啟源給出答題思路

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