第三顆主力芯片:DPU盛會!_風聞
半导体行业观察-半导体行业观察官方账号-专注观察全球半导体最新资讯、技术前沿、发展趋势。07-28 15:15
2020年,半導體行業圈有了新的熱點——DPU(Data Processing Unit,數據處理器)。自被英偉達CEO黃仁勳稱為“數據中心第三顆主力芯片”後,DPU就以驚人的速度崛起,成為整個行業甚至整個社會的關注重點。
到2023年,經過三年的發展,DPU呈現出新的格局:自研、初創DPU芯片發展突飛猛進,DPU應用開始逐漸落地,ChatGPT等AIGC應用對高算力的需求,進一步推動了DPU發展。
世界排名前五的芯片公司都在DPU賽道佔位,DPU成了“兵家必爭之地”。據賽迪顧問發佈的數據,預計到2025年全球DPU產業市場規模將超過245.3億美元(約1771億人民幣),DPU市場有望實現跳躍式增長,迎來黃金髮展期。
2023年的DPU格局如何?未來如何發展?8月4日,第三屆 DPU 峯會將於北京舉行,將有來自中國工程院、電信運營商、傳統芯片廠商、初創公司等在內的30多位資深行業代表,分享國內外DPU最新進展與實踐。
**1.**DPU:為CPU“減負”
人類發展經歷了三次大分工,羣居生活中,為了使羣體更能生存下去需要加快工作效率,因而產生了分工。馬克思主義認為,社會分工是生產力發展的結果,促進着生產力的發展。
而縮小到計算機這一相對微觀的視角,在馮諾依曼架構這一以計算和存儲為核心、CPU居於中心地位的傳統架構下,CPU作為“大管家”,統一調度所有基礎資源:網絡數據包收發過程中需要CPU參與協議棧的處理,GPU所處理的數據也需要CPU來協調。虛擬化、存儲、網絡、加解密、壓縮解壓…都要經過CPU處理。
(馮諾依曼架構)
但這並不總是效率最高的方式。**CPU的定位是通用計算,在一些特定領域,CPU的效率遠不及一些專用芯片,**比如在I/O密集的應用場景中,智能網卡的數據傳輸效率更高。
隨着生成式人工智能、數據科學、自動駕駛、元宇宙等新興應用的加速落地,全球各行各業對大規模算力的需求急速攀升,算力正逐步成為新時代的核心生產力,CPU越來越難以負擔一些複雜的計算,需要進行任務分工。
舉個栗子。
從前有個馮諾依曼餐館,剛開業時顧客少,只需要CPU一個員工即可,作為一個通用的CPU,他身兼數職,顧客點菜溝通——收銀——做菜——傳菜——收拾——備菜都是CPU完成,CPU一條龍處理賊順暢!
隨着店鋪口碑建立顧客增多,CPU越來越忙。CPU的薪資是1.5萬一個月,作為本店的大廚,其實他更擅長做菜,讓他分時分力做小二的活計太浪費。並且有些顧客有特殊需求,需要有更多服務技巧的小二去接待,擅長做菜的CPU並沒有用武之地。於是,馮諾依曼餐館招了1名收銀員DPU(3000元/月),專門負責點菜溝通和收銀;招了1名店小二GPU(3500元/月),負責傳菜、收拾和備菜。CPU發揮自己的特長,專注於菜品研製和做菜。這樣一重新分工,餐館的工作效率和服務質量蹭蹭提高,生意越來越好了!
(CPU-DPU-GPU分工協作)
正如開餐館一樣,重新分工後,CPU負責整個IT生態的定義及處理通用計算任務,GPU負責數據並行的任務如圖形圖像、深度學習、矩陣運算等加速計算任務,DPU則承擔起安全、網絡、存儲和AI等其它專用業務的加速處理。DPU與CPU、GPU地位平等,相互交互、相互協調來完成計算任務。DPU專門負責IO的處理和數據傳輸(點菜收銀),這些以前由CPU處理的工作被卸載,讓CPU可以專注於業務的計算(做菜),從而提升系統的整體效率。
(DPU主要任務)
**2.**2023年DPU格局
2023年DPU賽道繼續大熱,芯片巨頭、初創公司、雲廠商、傳統設備廠商紛紛開始發力DPU,推出新的產品或解決方案。
2023 DPU廠商盤點(按公司簡稱首字母排序)
在DPU技術路線上,各家選擇略有不同。DPU有ASIC、FPGA和SoC三種實現路徑,在成本、編程簡易性和靈活性方面各有利弊。業內人士透露,目前DPU主流的市場方案包括以Arm核為主的架構、FPGA+CPU架構,以及SoC架構,前兩者已經在雲計算廠商得到批量部署,整體看SoC方案則是今後的趨勢。
DPU的主要場景是數據中心,潛在客户主要是雲廠商。目前,包括阿里、騰訊等在內的大型公有云廠商,都通過自研或投資加入DPU賽道;私有云廠商需求複雜,DPU產品需要與業務場景緊密相關**,誰能吃透客户業務場景、跟用户走得更近、誰的定製能力更強,機會就越大。**
**除數據中心以外,智能駕駛、數據通信、網絡安全等也是DPU的下游應用領域。**未來,智能駕駛每個車機節點都可視為小型數據中心,並將產生大量的數據處理、轉發、交換和存儲需求,每輛智能駕駛汽車都有望配備DPU。
總體而言,DPU目前尚處於起步階段,但可以確定的是,未來數年內DPU市場在全球將是一片藍海。當前國內外DPU廠商基本處於相同的發力節點,任重而道遠,國內DPU廠商需要加強與雲廠商、產業鏈上下游廠商等各方的深度合作,攜手打造更好、更開放的DPU生態。
**3.**2023 DPU盛會先睹為快
耳聞不如目睹,目睹不如身受。面對百花齊放的DPU賽道,對DPU感興趣的粉絲如何才能一手體驗呢**?8月4日,由中國通信學會指導、江蘇省未來網絡創新研究院主辦的“第三屆DPU峯會”將在北京舉行,現場大咖雲集、議題豐富,可以免費報名參會(掃描下方二維碼或點擊“閲讀原文”**)。
附:活動日程
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參考
1、雲數科技圈:《DPU大火,“第三顆”芯片究竟是風口還是坑口》
2、鮮棗課堂:《火遍全網的DPU,到底是個啥?》
3、零點有數:《零點有數帶你一文分清CPU、GPU、DPU計算“三兄弟”》