中美科技巨头都在布局，国产DPU水平如何？

【文/观察者网 吕栋 编辑/张广凯】

4月28日，中国移动在其算力网络大会上发布了一款名为“大云磐石”的DPU（Data Processing Unit）芯片。据称该芯片实现了关键技术自主可控，带宽达到400Gbps。

相比常见的CPU和GPU，DPU芯片的知名度并不算高，而且运营商也较少高调发布芯片。那DPU到底有多重要，以至于中国移动公开称其是“国产芯片领域的重大技术突破”。

中美科技巨头都在布局

DPU的全称是Data Processing Unit，直译就是数据处理单元，专门用于数据处理。

根据英伟达官网定义，加速计算主要基于三个基本要素：CPU用于串行处理和运行超线程应用程序；GPU擅长并行处理，并针对加速现代工作负载进行了优化；DPU非常适合基础设施计算任务，用于卸载、加速和隔离数据中心网络、存储、安全和可管理性工作负载。

对普通人来说，这些纯技术上的定义有些晦涩难懂，最多能看出不同芯片有不同分工。

如果简单点表达就是，CPU在计算架构中有多重任务是总负责，当涉及算术运算和逻辑运算等常规计算，也就是所谓串行处理时，通常CPU更快；但当要大量处理类型统一的数据，也就是并行计算时，GPU更有优势，这也是大模型训练更青睐GPU的原因。

随着AI时代来临，网络带宽和数据量急剧增长，同时CPU性能增速放缓，为寻求效率更高的计算芯片，解决大流量网络数据包处理占用CPU的问题，行业提出了DPU概念。

简单来说就是，CPU做不好、GPU做不了的任务，可以让DPU来处理，更专业和安全。

图源：中国移动

早在2020年，英伟达CEO黄仁勋就断言，DPU将成为未来计算的三大支柱之一，未来数据中心标配是CPU+DPU+GPU，CPU用于通用计算、GPU用于加速计算、DPU进行数据处理。

因此，过去几年无论是科技巨头还是创业公司，都在涌入DPU赛道。

例如在美国，亚马逊云（AWS）2017年就已将其DPU芯片商业化落地；英伟达耗资69亿美元收购Mellanox，AMD花费19亿美元收购Pensando，也都是为了DPU。

在中国，近几年华为、阿里、百度、腾讯和中国移动等都在自研与外购DPU，初创企业中科驭数、云豹智能、星云智联、芯启源等也在加速各自在DPU领域的布局。

说了这么多，中国移动这次发布的DPU产品水平到底怎样？

根据中国移动的说法，大云磐石DPU芯片是由中国移动联合生态链共同研发设计，拥有400Gbps的数据传输能力，将国产DPU芯片最高传输速率提升一倍，达到全球顶尖水平。

“该芯片拥有每秒处理百万个数据包的存储能力，远程直接存取数据（RDMA）的时延低至5微秒。同时，还具有低功耗、低成本特性，依托该芯片打造的磐石DPU硬件板卡，较上一代硬件板卡功耗下降50%，成本下降50%。”中国移动表示。

从各厂商强调的信息来看，DPU作为专门处理数据的芯片，传输速率应该是关键指标。

英伟达披露，该公司最新一代、也是第三代DPU产品BlueField-3，可实现400Gbps的以太网和InfiniBand连接；AMD代号为“Giglio”新一代DPU，也可提供2x200Gb/s的传输速率。

由此可以看出，至少在传输速率这一指标上，中国移动的“大云磐石”已与头部芯片厂商的产品保持在同一水准。但要指出的是，英伟达2021年4月就发布了BlueField-3。

图源：英伟达官网

DPU创业公司要死掉90%？

尽管DPU的重要性已被英伟达这样的巨头认可，但市场对DPU创业前景却存在不同预期。

赛迪顾问数据显示，2020年中国DPU产业市场规模为3.9亿元，随着数据中心升级和边缘计算、新能源汽车、IoT、工业物联网等产业的发展所带来的需求增长，预计到2025年中国DPU产业市场规模将超过565.9亿元，年复合增长率高达170.6%；全球DPU产业市场规模将超过245.3亿美元，年复合增长率为51.73%。

另一边，一些技术专家曾在2022年预言，DPU创业公司至少要死掉90%。他们看衰的理由包括，DPU没有统一标准，需要与云计算基础设施紧密绑定，产品通用性问题，没有明确大客户等。

彼时有云专家提到，在一些极简场景中，参数强大的DPU可以发挥作用，但云计算是一个复杂的系统，没有与软件充分融合，看起来强大的性能很难发挥出来，实际场景中的性能可能会不到宣称性能的25%，这就很难在拥有独特软硬件架构的云计算系统中大规模应用。

还有一些芯片专家直言，英伟达前两代DPU几乎不能用，第三代应该能吸引一些云厂商。“英伟达在迭代DPU的过程中找云厂商进行了很多深入沟通。但深入沟通也没办法完全了解云计算厂商的需求，这也导致了英伟达DPU在当时还只有少量客户，没有标杆性大客户。”

但同时要指出的是，自研DPU的中国移动，本身也是云计算企业，这让其与大部分DPU创业公司面临的市场情况不同。有行业专家指出，云计算大厂IT成本占比非常高，对数据和基础设施的把控非常严格，再考虑到数据中心架构变革等因素，所以头部厂家一定会坚定地自研DPU。

近两年，运营商在中国云计算市场增速迅猛。IDC数据显示，2023下半年中国IaaS市场中，中国电信占据12.9%的份额，仅落后第二名华为0.6个百分点；中国移动以8.6%的份额排在第五；“运营商阵营在IaaS领域的市场份额稳步上升，为整体市场营收持续提供增长源动力”。

财报显示，2023年中国电信天翼云收入972亿元，同比增长67.9%；移动云收入833亿元，同比增长65.6%，自有能力收入同比增长超100%；联通云实现收入510亿元，同比增长41.6%。

作为对比，民营云巨头的增速要明显逊于运营商。财报显示，阿里云2023自然年全年营收约为1053亿元，同比增长37%；华为云实现销售收入553亿元人民币，同比增长21.9%。

IDC报告评价称，天翼云2023年全年财报逼近千亿大关，协助央国企等用户快速上云和用云；移动云继续强化自身基础设施布局，在智算、AI平台研发上投入明显；联通云不断拓宽自身资源池底座，在视频云、医疗云、连锁零售、云安全运营等领域市场获得快速发展，云化收入比例持续攀升。

这次推出自研DPU芯片，应该也是中国移动继续发力云市场的最新举措。该公司称，磐石DPU将广泛应用于中国移动数据中心建设，支撑通用计算、智能计算等业务场景使用。

在这次算力网络大会上，中国移动还透露，中国移动智算中心（呼和浩特）已投产使用。该智算中心部署约2万张AI加速卡，AI芯片国产化率超85%，智能算力规模高达6.7EFLOPS（每秒670亿亿次浮点运算）。

不出意外，这则消息也宣告“亚洲最大单体智算中心”的名头易主。在此之前，百度阳泉智算中心是亚洲最大单体智算中心，建设规模为4 EFLOPS（每秒400亿亿次浮点运算）。