中美科技巨頭都在佈局，國產DPU水平如何？
【文/觀察者網 呂棟 編輯/張廣凱】
4月28日，中國移動在其算力網絡大會上發佈了一款名為“大雲磐石”的DPU（Data Processing Unit）芯片。據稱該芯片實現了關鍵技術自主可控，帶寬達到400Gbps。
相比常見的CPU和GPU，DPU芯片的知名度並不算高，而且運營商也較少高調發布芯片。那DPU到底有多重要，以至於中國移動公開稱其是“國產芯片領域的重大技術突破”。
中美科技巨頭都在佈局
DPU的全稱是Data Processing Unit，直譯就是數據處理單元，專門用於數據處理。
根據英偉達官網定義，加速計算主要基於三個基本要素：CPU用於串行處理和運行超線程應用程序；GPU擅長並行處理，並針對加速現代工作負載進行了優化；DPU非常適合基礎設施計算任務，用於卸載、加速和隔離數據中心網絡、存儲、安全和可管理性工作負載。
對普通人來説，這些純技術上的定義有些晦澀難懂，最多能看出不同芯片有不同分工。
如果簡單點表達就是，CPU在計算架構中有多重任務是總負責，當涉及算術運算和邏輯運算等常規計算，也就是所謂串行處理時，通常CPU更快；但當要大量處理類型統一的數據，也就是並行計算時，GPU更有優勢，這也是大模型訓練更青睞GPU的原因。
隨着AI時代來臨，網絡帶寬和數據量急劇增長，同時CPU性能增速放緩，為尋求效率更高的計算芯片，解決大流量網絡數據包處理佔用CPU的問題，行業提出了DPU概念。
簡單來説就是，CPU做不好、GPU做不了的任務，可以讓DPU來處理，更專業和安全。
圖源：中國移動
早在2020年，英偉達CEO黃仁勳就斷言，DPU將成為未來計算的三大支柱之一，未來數據中心標配是CPU+DPU+GPU，CPU用於通用計算、GPU用於加速計算、DPU進行數據處理。
因此，過去幾年無論是科技巨頭還是創業公司，都在湧入DPU賽道。
例如在美國，亞馬遜雲（AWS）2017年就已將其DPU芯片商業化落地；英偉達耗資69億美元收購Mellanox，AMD花費19億美元收購Pensando，也都是為了DPU。
在中國，近幾年華為、阿里、百度、騰訊和中國移動等都在自研與外購DPU，初創企業中科馭數、雲豹智能、星雲智聯、芯啓源等也在加速各自在DPU領域的佈局。
説了這麼多，中國移動這次發佈的DPU產品水平到底怎樣？
根據中國移動的説法，大雲磐石DPU芯片是由中國移動聯合生態鏈共同研發設計，擁有400Gbps的數據傳輸能力，將國產DPU芯片最高傳輸速率提升一倍，達到全球頂尖水平。
“該芯片擁有每秒處理百萬個數據包的存儲能力，遠程直接存取數據（RDMA）的時延低至5微秒。同時，還具有低功耗、低成本特性，依託該芯片打造的磐石DPU硬件板卡，較上一代硬件板卡功耗下降50%，成本下降50%。”中國移動表示。
從各廠商強調的信息來看，DPU作為專門處理數據的芯片，傳輸速率應該是關鍵指標。
英偉達披露，該公司最新一代、也是第三代DPU產品BlueField-3，可實現400Gbps的以太網和InfiniBand連接；AMD代號為“Giglio”新一代DPU，也可提供2x200Gb/s的傳輸速率。
由此可以看出，至少在傳輸速率這一指標上，中國移動的“大雲磐石”已與頭部芯片廠商的產品保持在同一水準。但要指出的是，英偉達2021年4月就發佈了BlueField-3。
圖源：英偉達官網
DPU創業公司要死掉90%？
儘管DPU的重要性已被英偉達這樣的巨頭認可，但市場對DPU創業前景卻存在不同預期。
賽迪顧問數據顯示，2020年中國DPU產業市場規模為3.9億元，隨着數據中心升級和邊緣計算、新能源汽車、IoT、工業物聯網等產業的發展所帶來的需求增長，預計到2025年中國DPU產業市場規模將超過565.9億元，年複合增長率高達170.6%；全球DPU產業市場規模將超過245.3億美元，年複合增長率為51.73%。
另一邊，一些技術專家曾在2022年預言，DPU創業公司至少要死掉90%。他們看衰的理由包括，DPU沒有統一標準，需要與雲計算基礎設施緊密綁定，產品通用性問題，沒有明確大客户等。
彼時有云專家提到，在一些極簡場景中，參數強大的DPU可以發揮作用，但云計算是一個複雜的系統，沒有與軟件充分融合，看起來強大的性能很難發揮出來，實際場景中的性能可能會不到宣稱性能的25%，這就很難在擁有獨特軟硬件架構的雲計算系統中大規模應用。
還有一些芯片專家直言，英偉達前兩代DPU幾乎不能用，第三代應該能吸引一些雲廠商。“英偉達在迭代DPU的過程中找雲廠商進行了很多深入溝通。但深入溝通也沒辦法完全瞭解雲計算廠商的需求，這也導致了英偉達DPU在當時還只有少量客户，沒有標杆性大客户。”
但同時要指出的是，自研DPU的中國移動，本身也是雲計算企業，這讓其與大部分DPU創業公司面臨的市場情況不同。有行業專家指出，雲計算大廠IT成本佔比非常高，對數據和基礎設施的把控非常嚴格，再考慮到數據中心架構變革等因素，所以頭部廠家一定會堅定地自研DPU。
近兩年，運營商在中國雲計算市場增速迅猛。IDC數據顯示，2023下半年中國IaaS市場中，中國電信佔據12.9%的份額，僅落後第二名華為0.6個百分點；中國移動以8.6%的份額排在第五；“運營商陣營在IaaS領域的市場份額穩步上升，為整體市場營收持續提供增長源動力”。
財報顯示，2023年中國電信天翼雲收入972億元，同比增長67.9%；移動雲收入833億元，同比增長65.6%，自有能力收入同比增長超100%；聯通雲實現收入510億元，同比增長41.6%。
作為對比，民營雲巨頭的增速要明顯遜於運營商。財報顯示，阿里雲2023自然年全年營收約為1053億元，同比增長37%；華為雲實現銷售收入553億元人民幣，同比增長21.9%。
IDC報告評價稱，天翼雲2023年全年財報逼近千億大關，協助央國企等用户快速上雲和用雲；移動雲繼續強化自身基礎設施佈局，在智算、AI平台研發上投入明顯；聯通雲不斷拓寬自身資源池底座，在視頻雲、醫療雲、連鎖零售、雲安全運營等領域市場獲得快速發展，雲化收入比例持續攀升。
這次推出自研DPU芯片，應該也是中國移動繼續發力雲市場的最新舉措。該公司稱，磐石DPU將廣泛應用於中國移動數據中心建設，支撐通用計算、智能計算等業務場景使用。
在這次算力網絡大會上，中國移動還透露，中國移動智算中心（呼和浩特）已投產使用。該智算中心部署約2萬張AI加速卡，AI芯片國產化率超85%，智能算力規模高達6.7EFLOPS（每秒670億億次浮點運算）。
不出意外，這則消息也宣告“亞洲最大單體智算中心”的名頭易主。在此之前，百度陽泉智算中心是亞洲最大單體智算中心，建設規模為4 EFLOPS（每秒400億億次浮點運算）。