“第三颗主力芯片”为何成当今硬通货，芯启源给出答题思路

随着数字经济建设的加速推进，核心引擎已成为“数据要素”。数据的飞速增长对算力提出更高需求，以往算力的实现依靠CPU、GPU等算力芯片，CPU、GPU算力的提升带来应用的继续爆发... 但随着摩尔定律日益趋近极限，CPU性能增长速度也开始减缓。在这样的循环中，“第三颗主力芯片”——DPU应运而生，将数据处理逻辑从“计算为中心”改变至“数据为中心”。

本文部分数据援引于近日5月10日头豹研究院发布：《2022年中国DPU行业白皮书》。

改变基础架构，解决数据瓶颈

随着大数据时代流量大爆发，以及虚拟化带来的网络复杂度不断提升，传统的以算力为核心的架构无法支撑持续扩大的云计算业务。基础架构从以计算为核心过渡到以数据为核心。

在以数据为核心的基础架构中，数据处理及网络安全功能越来越多地被下沉到DPU芯片上。DPU 能够较好地应对流量爆发和复杂网络带来的数据处理挑战。通过使用DPU的数据面卸载、存储加速、网络安全等功能，可以提升数据处理能力，释放业务计算资源，提质增效，实现降本增效。

DPU的出现解决数据中心在传统技术方案下的弊端

援引：《2022年中国DPU白皮书》头豹研究院02多应用场景渗透

• 网络: 云计算

我国拥有较强的互联网产业，以及规模最大的网民和线上生态。云计算厂商与大型互联网企业是DPU在数通市场的最大用户，应用场景多集中于防火墙、云安全、云存储等方面。云计算厂商对DPU的诉求侧重点将集中在计算速率、可靠性和灵活性等方面，数据中心带宽平均2-3年迭代一次。DPU具备为客户提供持续服务的能力，包括支持用户数据中心带宽的升级，支持在原有的硬件架构上灵活部署新功能等。

• 计算: 5G通信

在通信产业，在5G关键技术之一：网络虚拟化NFV（Network Functiong Virtulizaiton）的推动下，运营商对于边缘计算开放生态、降本增效、缩减部署周期的诉求愈发明晰。边缘计算是赋能行业数字化转型的关键技术，对网络带宽、时延、可靠性要求严苛，而DPU硬件加速技术可有效提升边缘机房单位面积算力。

• 安全: 政企金融

在信创安全领域，DPU能将传统分散运行在内核态和用户态的安全策略，统一整合到底层的硬件中执行。网络数据和应用数据能够卸载到智能网卡（SmartNIC）进行统一防护和管理，并提供灵活的数据路径监控和可视化的流量服务，实现从二三层数据传输到上层用户数据的立体化防护。DPU独特的“超级链接枢纽”角色使其在算力网络安全中起着举足轻重的作用，给算力网络安全创造了新的发展机遇和模式。

芯启源新一代智能网卡应运而生

2018，芯启源启动第一代智能网卡（SmartNIC）项目研发，支持OVS数据面卸载；2020年推出芯启源DPU，采用全可编程DPU芯片，支持丰富的数据面、控制面卸载和虚拟化支持。直到今天，芯启源推出基于NP核心的DPU芯片制作的新一代智能网卡：

芯启源第四代智能网卡特性

• 高性能

芯启源新一代智能网卡采用SoC模式进行芯片设计，多线程的梳理模式可对标ASIC芯片的数据处理能力；

• 可编程

新一代智能网卡具备灵活高效的可编程能力，支持P4/C语言等高级编程语言的混合编程能力，帮助客户实现网络数据面的定制化需求，是业界唯二，国内唯一一款支持eBPF(XDP)卸载的智能网卡；

• 释放CPU算力

在高性能数据处理的同时，具备灵活的网络协议支持能力，可卸载3-6层网络信令。通过卸载数据处理业务至DPU智能网卡，可以大大缓解数据中心和SDN网络对CPU算力资源的依赖。

芯启源新一代智能网卡（SmartNIC)

目前，芯启源已和中国移动合作成立了移动联合实验室，获得了中国移动的第一个智能网卡（SmartNIC）订单。

DPU应用产品化  开放软件生态

芯启源通过整合网络处理器领域全方位的技术积累，结合自身产品开发和业务开拓能力，实现了对DPU领域应用的产品化。同时芯启源智能网卡产品的驱动和网卡固件在Github社区开源共享，并且通过Linux官方社区定期更新产品驱动和固件；提供从DPU芯片到上层应用的完整DPU生态系统：DPU芯片基于灵活可编程及Die-To-Die可扩展；可编辑固件和抽象出来的众多服务单元，都以API的方式开放给开发者，以快速满足不同业务场景下不断变化的业务需求。

全场景覆盖：芯启源将步入2.0阶段

据头豹研究院近日发布的《2022年中国DPU白皮书》显示，根据中国DPU市场趋势数据测算，2021-2023年数据中心用DPU正逐步放量，2024-2026则将逐步渗透智能驾驶，人工智能，元宇宙等应用领域。而中国DPU市场规模在2026年或将达近1,095.3亿元。

图片来源：《2022年中国DPU白皮书》头豹研究院

在我国经济、科技高速发展的背景下，高性能计算、5G、云原生、网络安全、边缘云等DPU典型适配场景发展迅猛。芯启源已具有完全自主知识产权的DPU芯片，且兼具了FPGA高效、灵活可编程和专用处理器芯片（ASIC）低成本、低功耗的优势，已适用于如标准网卡，智能网卡，路由器，智能交换机，防火墙，负载均衡，IPS/IDS，O-RAN，SD-WAN等多种产品形态及解决方案。

因DPU具备卸载网络、存储、安全与管理等功能，可覆盖应用领域广泛。基于DPU芯片对数据转发、 交换、 存储、信息安全管理的功能优势，芯启源将逐步开始向智能驾驶、人工智能、元宇宙等应用领域渗透。未来芯启源也将逐步在中国设立DPU线上开发中心，联合社区、高校、研究机构等，向广大开发者提供全面的技术支持，以便开发者快速开发出更适合中国应用场景的服务单元或者API。