得數據中心者的天下，擁有海量數據中心的企業，像亞馬遜、英特爾等外企都有自己領先的產品，國內阿里云、騰訊、字節跳動等互聯網巨頭都在自研DPU產品，此外還有很多DPU創業公司如云豹智能、星云智聯、云脈芯聯、中科馭數、大禹智芯、益思芯、芯啟源等。

一時間DPU市場異常火爆，當然，這是2020年的情況。

在2020年被英偉達CEO黃仁勛稱為“數據中心第三顆主力芯片”后，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。

幾年過去了，國內DPU的分布和格局怎么樣了呢？這篇文章就來簡單介紹梳理一下。

先簡單介紹一下DPU為什么出現，解決哪些問題。

DPU 處理器是一種低功耗、低成本的專用處理單元，處理數據的效率遠高于同類處理器，它出現的底層邏輯是為了提高CPU的處理效率，釋放CPU算力，同時為CPU和GPU提供基礎數據服務。

由于每個數據中心都具有不同的架構和要求，因此 DPU 必須是高度可編程的。所以在DPU技術路線上，有不同的選擇。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，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，前兩者已經在云計算廠商得到批量部署，整體看SoC方案則是今后的趨勢。

DPU需要分擔數據中心其他處理器的工作（可以是網絡卸載、計算卸載或數據服務卸載）來節省成本，尤其是降低進入數據中心的資本成本和降低數據中心的運營成本。

DPU的核心作用

DPU最直接的作用是作為CPU的卸載引擎，接管網絡虛擬化、硬件資源池化等基礎設施層服務，釋放CPU的算力到上層應用。

DPU可以成為新的數據網關，將安全隱私提升到一個新的高度。在網絡環境下，網絡接口是理想的隱私邊界，但是加密、解密算法開銷都很大，如果用CPU來處理，會消耗掉大量的CPU算力。而這些都可以通過將其固化在DPU中來實現。

DPU也可以成為存儲的入口，將分布式的存儲和遠程訪問本地化。隨著SSD性價比逐漸可接受，部分存儲遷移到SSD器件上已經成為可能，傳統的面向機械硬盤的SATA協議并不適用于SSD存儲，所以，將SSD通過本地PCIe或高速網絡接入系統就成為必選的技術路線。

NVMe（Non Volatile Memory Express）就是用于接入SSD存儲的高速接口標準協議，可以通過PCIe作為底層傳輸協議，將SSD的帶寬優勢充分發揮出來。同時，在分布式系統中，還可通過NVMe over Fabrics（NVMe-oF）協議擴展到InfiniBand、Ethernet、或Fibrechannel節點中，以RDMA的形式實現存儲的共享和遠程訪問。

這些新的協議處理都可以集成在DPU中以實現對CPU的透明處理。進而，DPU將可能承接各種互連協議控制器的角色，在靈活性和性能方面達到一個更優的平衡點。

隨著云平臺虛擬化技術的發展，智能網卡的發展基本可以分為三個階段

上面簡單介紹了DPU的發展背景和概念，下面看看一些在DPU上布局的公司和產品，不完全統計。

圖片來源（SDNLAB醬公眾號)

我們挑幾個熟悉的DPU公司進行簡單介紹

阿里：CIPU

2017年阿里云推出神龍架構，2022年又發布了全新的云數據中心專用處理器—CIPU，不同于傳統的以CPU為中心的架構設計，CIPU被定義為云計算的控制和核心性能加速中心。

CIPU向下云化管理數據中心硬件，加速計算、存儲和網絡資源；向上接入飛天云操作系統，將全球上百萬臺服務器變成一臺“超級計算機”。

總體來說，CIPU主要有兩大功能：一是具備對底層基礎設施資源的虛擬化管理能力，二是能承載飛天對這些資源的編排和調度需求，并具備計算、網絡、存儲、安全等硬件加速能力。

騰訊：水杉、銀衫

2020年9月，騰訊第一代基于FPGA的自研智能網卡正式上線，命名為“水杉”。水杉投入應用后，“銀杉”的研發工作也緊鑼密鼓地啟動，并于2021年10月正式上線，關于騰訊芯片的更多細節，我們在之前一篇文章有介紹過（騰訊芯片）。

2021 年 11 月，騰訊發布了“玄靈”智能網卡芯片，將原來運行在主CPU上的虛擬化、網絡/存儲IO等功能下移到DPU芯片,實現了主CPU的零占用,相比業界產品性能提升了4倍。

這一芯片的目標或許和云計算有關，更進一步或許和云游戲相關，游戲業務對騰訊至關重要,而云游戲則面向未來，通過玄靈智能網卡芯片，騰訊或將進一步完成其在云游戲領域的深入布局。

百度：太行DPU2.0

百度智能云對 DPU2.0的核心定位是“Cloud Native IO Engine”。解決在多租戶、細粒度算力形態、后端解耦的硬件資源池架構下，海量的 IO 數據搬移、通信、處理、安全等等問題。

百度太行 DPU2.0主要包含有軟件定義虛擬化，支持萬級虛擬設備；網絡硬件加速，由軟件轉發變成硬件轉發；高性能的 RDMA 網絡，用自研協議解決流控留空、擁塞等問題；存算分離硬件加速，通過超大資源池打平本地和遠程的區別；云管控硬件通道，保證各形態計算實例共池，實現熱遷移、熱升級、熱插拔等特性，支持千億級模型訓練等。

百度太行DPU大致發展路徑如下所示：

字節跳動：DPU

字節跳動擁有海量的數據，根據亞馬遜成功的案例來看，做DPU變得順理成章，為數據中心的網絡、存儲和計算加速，一方面對內業務提供硬件加速服務，另一方面通過火山引擎產品的方式對外服務。關于字節的DPU官方信息對外同步的比較少，感興趣的朋友可以私聊了解內部情況。

天翼云：紫金DPU 2.0

天翼云紫金DPU 2.0采用FPGA+SoC架構，依托于FPGA超高的性能和靈活的可編程特性，將數據面全卸載到FPGA，實現業務的直接硬件卸載加速，支持網絡虛擬化、存儲虛擬化、IO虛擬化、RDMA、高可用等關鍵技術。

天翼云紫金DPU主要為天翼云自身產品提供底層和技術支撐，通過彈性裸金屬、云主機、容器等產品進行整體售賣，目前已經在天翼云部分資源池推廣部署2000+臺服務器，后續將在整個云數據中心全面推廣部署。

新華三：赤霄

新華三自研的赤霄智能加速卡實現了網絡無損、存儲無損、計算無損和安全無損的全無損能力。

UIS赤霄智能加速架構的核心是實現了網絡加速和存儲加速。采用加速卡加速以后，在主機上僅需運行虛擬化平臺，承擔CPU、內存及少量外設的虛擬化，而網絡訪問，存儲訪問及存儲的處理邏輯全部下沉到加速卡上去處理。

DPU市場目前進入了深水區，考驗的就是各家商業落地和變現能力，互聯網企業在這方面有著天然的優勢，像亞馬遜、谷歌等就是典型的案例，由于篇幅原因，下一章會專門介紹國內專注做DPU的芯片設計公司，如云豹智能、星云智聯、云脈芯聯、中科馭數、大禹智芯、益思芯、芯啟源等