各方鏖戰(zhàn)DPU，一場始于云計(jì)算的軟硬件歷史變革，剛剛開啟。

一場始于云計(jì)算的軟硬件變革，已經(jīng)蔓延到了芯片行業(yè)甚至整個(gè)IT產(chǎn)業(yè)。沒人能否認(rèn)，新的大幕正徐徐拉開。

云廠商難抵擋的誘惑

自研DPU（Data Processing Unit），成為云廠商擺在臺(tái)面上的要緊事。

國內(nèi)外兩家頭部云廠商AWS和阿里云，在數(shù)年前不約而同踏入了同一條河流。2017年10月份，阿里云推出了神龍架構(gòu)，同年12月，AWS推出Nitro，二者的目的都是為了減少虛擬化損耗，把服務(wù)器的所有底層資源充分利用起來。

阿里巴巴集團(tuán)研究員、阿里云彈性計(jì)算產(chǎn)品線負(fù)責(zé)人張獻(xiàn)濤表示，“過去云計(jì)算的硬件對(duì)于虛擬化技術(shù)的支撐非常少，效率非常低。比如它會(huì)有百分之十幾到二十的性能損耗，百分之十幾的資源損耗。從性價(jià)比上來講，它和物理機(jī)相比直接損失二十到三十個(gè)點(diǎn)，這種情況下，其實(shí)只改軟件和只改硬件其實(shí)都沒有辦法去解決這個(gè)問題?！?/p>

能否杜絕這種“浪費(fèi)”，對(duì)于云計(jì)算廠商來說，可能就是下一次淘汰賽的入場券。

云廠商的種種動(dòng)作也在印證著這個(gè)趨勢(shì)，鈦媒體App注意到，云廠商或多或少開始儲(chǔ)備DPU資源，例如天翼云的紫金架構(gòu)，騰訊云“水杉”“銀杉”智能網(wǎng)卡以及智能網(wǎng)卡芯片“玄靈”，并且投資了DPU廠商云豹智能，華為的IN300/IN500產(chǎn)品，美團(tuán)和百度先后投資了星云智聯(lián)等。

公有云巨頭或者有海量服務(wù)器及潛在應(yīng)用場景的廠商們，紛紛通過自研和投資方式，參與到這場盛宴當(dāng)中。

根據(jù)英偉達(dá)提供的數(shù)據(jù)，在NVIDIA BlueField DPU上運(yùn)行vSphere，用的越多，省的越多。整個(gè)服務(wù)器效率方面會(huì)整體提升22%，在3年ROI角度測(cè)算帶來5倍的投資回報(bào)率。

780臺(tái)安裝有NVIDIA BlueField DPU的服務(wù)器，相當(dāng)于1000臺(tái)安裝有標(biāo)準(zhǔn)智能網(wǎng)卡的服務(wù)器。每臺(tái)服務(wù)器的TCO（總體投入）可節(jié)省8200美元，3年內(nèi)通過提升效率可節(jié)省180萬美元。

而在云計(jì)算場景下，公有云廠商擁有數(shù)十萬乃至上百萬臺(tái)服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心，這是一筆穩(wěn)賺不賠的買賣。

同時(shí)，從云計(jì)算競爭差異化的角度看，客戶界面IaaS層資源趨于同質(zhì)化，但在后臺(tái)資源層面，具備DPU的云廠商，足以對(duì)沒有DPU的廠商產(chǎn)生降維打擊，這是戰(zhàn)略競爭優(yōu)勢(shì)。

虛擬化是云服務(wù)的基礎(chǔ)，沒有虛擬化，就沒有被抽象的資源池，云廠商也就不能在其上開展業(yè)務(wù)，由虛擬化帶來的額外損耗在云計(jì)算初期不顯，或者云廠商對(duì)此無能為力，隨著現(xiàn)階段云廠商由重規(guī)模擴(kuò)張，到重視健康增長的轉(zhuǎn)變，底層技術(shù)的優(yōu)先級(jí)再度提高。

有意思的是，云廠商在推動(dòng)DPU技術(shù)的早期，甚至還沒有DPU的名稱，大家在共同的大方向上默契探索，行業(yè)還沒有開始收斂。

芯片廠商聞風(fēng)而動(dòng)

2019年，美國一家名為Fungible的初創(chuàng)公司提出了DPU的概念，同年英偉達(dá)以69億美元價(jià)格收購了Mellanox，后者是業(yè)內(nèi)知名的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備公司。2020年，英偉達(dá)基于Mellanox技術(shù)推出DPU產(chǎn)品Bluefield系列，點(diǎn)燃了全球DPU市場的熱情。

英偉達(dá)CEO黃仁勛表示，DPU將成為未來計(jì)算的三大支柱之一，未來的數(shù)據(jù)中心標(biāo)配是CPU+DPU+GPU，CPU用于通用計(jì)算、GPU用于加速計(jì)算、DPU則進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

“數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為全新的運(yùn)算單位”，按照這種邏輯，CPU是以服務(wù)器為計(jì)算單位的中心，而DPU有望成為以數(shù)據(jù)中心為計(jì)算單位的中心，對(duì)芯片廠商是全新的市場，不亞于CPU和GPU的規(guī)模。

而DPU不只是芯片，而是包括軟硬件在內(nèi)的一系列產(chǎn)品，以Nitro為例，至少包括Nitro虛擬化管理程序、Nitro I/O加速卡和Nitro安全芯片、Nitro Enclaves（為計(jì)算實(shí)例提供CPU和內(nèi)存隔離環(huán)境）、Nitro TPM（安全性和兼容功能）。

阿里云的新一代虛擬化架構(gòu)還包含“X-Dragon虛擬化芯片”、“X-Dragon Hypervisor系統(tǒng)軟件”、以及“X-Dragon服務(wù)器硬件架構(gòu)”等，上下游廠商都瞄準(zhǔn)了新芯片的機(jī)會(huì)。

作為中央處理器，CPU既要做計(jì)算，又要做管理，這種“既當(dāng)?shù)之?dāng)媽”的情況，被DPU所改變，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（虛擬交換、虛擬路由）、存儲(chǔ)服務(wù)（RDMA、NVMe）、安全（防火墻、加解密）等都可以由DPU解決。

“Intel和AMD等公司以后再?zèng)]有網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、管控、虛擬化跑在CPU上了，這是巨大的浪費(fèi)，所有這些都跑在DPU上，所以Google要和Intel合作，AMD收購了Pensando，Nvidia兩年多前也看到這個(gè)趨勢(shì)，美國一早就看到了大趨勢(shì)，而中國落后了五年?！毙酒袠I(yè)專家Kenyon（化名）如此表示。

基于 DPU 組網(wǎng)的新型云計(jì)算示意

芯片大廠與初創(chuàng)企業(yè)聞風(fēng)而動(dòng)，市場的喧囂與火熱一并到來。

中科創(chuàng)星創(chuàng)始合伙人米磊是投資DPU行業(yè)的早期投資者之一，他主導(dǎo)投資了大禹智芯（2020年）和中科馭數(shù)（2018年）兩家DPU廠商的天使輪，當(dāng)時(shí)兩家公司估值在一億元人民幣以下。大禹智芯2022年6月份宣布完成了A輪融資，融資金額未公布，中科馭數(shù)9月份宣布完成數(shù)億元B輪融資。

“說實(shí)話，投這兩個(gè)項(xiàng)目時(shí)還沒有DPU概念，我們看到了整個(gè)數(shù)據(jù)中心大量的數(shù)據(jù)，需要一些專業(yè)的芯片去解決，后來這款芯片的應(yīng)用前景足夠大，從而獨(dú)立成為一個(gè)處理單元?！泵桌诒硎?。

“2020年中大禹智芯成立之后，我見了大概50多家投資人，聽說這個(gè)概念的就很少，也就10%，真正在找這個(gè)方向的只有他們一家（中科創(chuàng)星）”，大禹智芯CEO李爽說。

“今年資本市場比較冷淡，去年只要拿幾頁做DPU的PPT，再從云廠商挖一兩個(gè)人，整個(gè)公司估值就過10個(gè)億”，張獻(xiàn)濤說。

DPU從一個(gè)較為冷門的賽道，到創(chuàng)業(yè)廠商批量涌現(xiàn)，只用了一兩年光景，讓很多人始料未及。根據(jù)中國信息通信研究院華東分院11月份發(fā)布的《DPU行業(yè)發(fā)展研究報(bào)告（2022年）》，2016年至今，DPU廠商合計(jì)發(fā)生融資近30 筆。

從融資年份上看，截至2022年9月，2021年和2022年共發(fā)生融資22筆，占比超過75%，其中，2021年以14筆融資位居*，融資筆數(shù)占總數(shù)的比重接近50%，2022年也已發(fā)生8筆融資。從融資輪次上看，DPU企業(yè)融資主要集中于A輪和Pre-A輪，隨著DPU行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，2022年，融資輪次逐步后移，開始出現(xiàn)B輪融資。

據(jù)鈦媒體App不完全統(tǒng)計(jì)，近一兩年DPU公司融資還包括：

2021年8月，星云智聯(lián)完成數(shù)億元A輪融資，由美團(tuán)*投資；2022年2月，引入百度作為戰(zhàn)略投資方。2022年3月，芯啟源完成數(shù)億元超億元戰(zhàn)略投資。2022年4月，云脈芯聯(lián)宣布獲得數(shù)億元人民幣PreA輪投資。2022年6月，益思芯科技宣布完成新一輪數(shù)億元人民幣的融資。

芯片行業(yè)受資本關(guān)注，且單輪融資額度高的特性，在DPU行業(yè)得到進(jìn)一步彰顯。目前DPU賽道估值最高的公司是云豹智能，今年6月云豹智能宣布完成B輪融資，融資后估值約90億元。

大熱之后，DPU行業(yè)迎來了調(diào)整與反思，燒錢融資、做產(chǎn)品和找客戶，是接下來的行業(yè)主線。

DPU產(chǎn)業(yè)圖譜（來源：DPU行業(yè)發(fā)展報(bào)告）

三重難關(guān)

資本關(guān)

受大環(huán)境影響，2022年的資本市場更為冷靜，而DPU仍處于燒錢階段，不具備持續(xù)融資能力的DPU廠商，或許成為*被淘汰的一批。

鈦媒體App接觸的多家DPU廠商都表示，短期內(nèi)還會(huì)有融資計(jì)劃，相比其他領(lǐng)域的投融資項(xiàng)目，DPU廠商受到的影響較小，大概率今年會(huì)有一個(gè)回落，但幅度不大。

“在芯片行業(yè)里，如果不是頭部企業(yè)，懂行業(yè)的投資者是不會(huì)投的，因?yàn)槎€的芯片公司大部分很難為投資者帶來回報(bào)?！痹票悄軇?chuàng)始人蕭啟陽對(duì)鈦媒體App表示。

他解釋：“在美國，過去十年間從創(chuàng)業(yè)到上市的芯片公司寥寥可數(shù)，因此大部分投資者都只能希望其投資的芯片創(chuàng)業(yè)公司被已上市的芯片公司收購，從而獲得回報(bào)。而在國內(nèi)，芯片行業(yè)的企業(yè)并購非常罕見，大部分投資者只能通過其投資的公司上市來獲取收益。而芯片行業(yè)相對(duì)其他行業(yè)來說，投資周期很長，而財(cái)務(wù)投資者首先會(huì)關(guān)心的問題是項(xiàng)目回報(bào)多大，如何退出、時(shí)間多長、風(fēng)險(xiǎn)多高，如果一個(gè)項(xiàng)目的投入需要等10年才能獲得回報(bào)，并且還有很大的不確定性，大部分的投資者都不會(huì)考慮的?！?/p>

“做像DPU這樣的大芯片，除了購買IP、流片等研發(fā)費(fèi)用，還需要至少300-400人以上的硬件、軟件和技術(shù)支持等高端技術(shù)專家持續(xù)多年投入，加上新產(chǎn)品的開發(fā)和產(chǎn)品迭代，花費(fèi)至少需要20億以上人民幣。我們面對(duì)的不單是國內(nèi)市場，還有海外市場?！彼a(bǔ)充道。

DPU廠商不能只看資本運(yùn)作，更要看重產(chǎn)業(yè)資源。云豹智能的投資方包括了中芯國際、紅杉資本、深創(chuàng)投、騰訊等，騰訊是云豹的*大外部股東，連續(xù)三輪都投資了云豹智能。資本投資人及產(chǎn)業(yè)投資人希望云豹成為“中國的博通”。

DPU廠商估值的水漲船高，也讓一部分投資者慎重考慮是否入局和追投。另一位投資者認(rèn)為，“現(xiàn)在（DPU公司）看上去顯得有點(diǎn)貴，但是高速增長能夠消化的話，也沒有問題。歷史經(jīng)驗(yàn)證明，融資融得好的企業(yè)，未必是最后的贏家，”

他認(rèn)為，對(duì)于現(xiàn)階段的DPU廠商來說，VC的錢比客戶的錢更好拿，但融資和營收是兩碼事，未來幾年，行業(yè)會(huì)明顯更加關(guān)注營收，關(guān)注企業(yè)自身是否有造血能力。

李爽也提到，“從資本市場來講，DPU市場不像去年那么火，但是從另外一個(gè)角度，用戶層面的情況要比去年好，很多客戶已經(jīng)看到了這個(gè)產(chǎn)品并且愿意去嘗試。”

產(chǎn)品關(guān)

“沒有”，若論商業(yè)化的成熟DPU產(chǎn)品，李爽給出了他的答案。

“DPU現(xiàn)在在云計(jì)算領(lǐng)域的迭代速度還是有點(diǎn)快，這么快的迭代速度，對(duì)于硬件來講并不劃算，大家都希望場景和需求達(dá)到一個(gè)相對(duì)成熟的狀態(tài)之后，再將產(chǎn)品完善，我認(rèn)為會(huì)在2024年左右?！?/p>

他進(jìn)一步指出，“DPU行業(yè)不同公司的視角不同，做出來的效用或者結(jié)構(gòu)可能不一樣，但條條大路通羅馬，新產(chǎn)品就是不斷探索的過程，DPU還沒有一個(gè)事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)?！?/p>

目前云廠商和芯片廠商都以FPGA為主，好處是靈活可編程，減少試錯(cuò)成本，DPU廠商希望借此把軟件和業(yè)務(wù)先打通，但是FPGA不是DPU的成熟形態(tài)，其性能、頻率等都受到限制，ASIC是公認(rèn)的下一代DPU形態(tài)。

天翼云資深研發(fā)專家、自研DPU技術(shù)負(fù)責(zé)人劉祿仁提到，“未來DPU大規(guī)模上量的話，肯定是ASIC化的產(chǎn)品，從功耗、成本還有性能來算，對(duì)云廠商應(yīng)該是*解。當(dāng)然要達(dá)到ASIC化，肯定針對(duì)的目標(biāo)場景業(yè)務(wù)要成熟”。

據(jù)鈦媒體App了解到，國內(nèi)有DPU廠商已經(jīng)開始裁員，也有DPU廠商的技術(shù)方案出現(xiàn)反復(fù)，前期硬件設(shè)計(jì)沒有考慮周全的情況下，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)帶寬等指標(biāo)進(jìn)一步增長，只能推翻硬件重來，是一筆不小的成本損耗?，F(xiàn)階段相較于同期網(wǎng)卡型產(chǎn)品，DPU的成本估計(jì)在3到5倍之間。

目前，中國DPU創(chuàng)業(yè)公司大多做的并不是真正的DPU大芯片，而是基于FPGA的解決方案，就算有計(jì)劃做芯片的，也只是做某單一功能的加速芯片，不少廠商希望分步探索，直至最終大芯片目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

一張芯片或卡卸載計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等負(fù)載，還是多張芯片或卡分別卸載，有本質(zhì)差別。云豹智能此前用了不到一年的時(shí)間推出了一款基于FPGA的DPU解決方案，包含硬件及軟件，投入了幾十位技術(shù)人員去開發(fā)。

而目前云豹智能正在開發(fā)DPU大芯片，投入數(shù)百人力，相對(duì)于FPGA方案，其芯片功耗及成本都可降低一半以上，性能可提升3-4倍，通用性、靈活性、可編程性和易用性也有加強(qiáng)，這塊DPU大芯片將于明年量產(chǎn)。

“美國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了，中國的廠家也在學(xué)習(xí)，亞馬遜（自研）、微軟（FPGA）、Google（FPGA）都實(shí)現(xiàn)了，Google也知道用FPGA不能持續(xù)，才讓Intel幫他們合作一顆芯片?！盞enyon說。英特爾和谷歌合作的IPU（Infrastructure Processing Unit，基礎(chǔ)設(shè)施處理單元），也希望做ASIC化的大芯片。

客戶關(guān)

客戶也是DPU行業(yè)的一個(gè)大問題，按理說，云廠商是DPU的大客戶，然而云廠商都傾向于自研，他們并不想等待通用產(chǎn)品，而是在自己的云場景下做*適配，這也與AWS和阿里云的示范效應(yīng)息息相關(guān)。

一位云計(jì)算行業(yè)高管認(rèn)為，“DPU創(chuàng)業(yè)廠商很難成功，因?yàn)樗麄儗?duì)于客戶業(yè)務(wù)的理解，對(duì)于整個(gè)軟件棧的控制，作為一家芯片公司很難做到。”

“別人能做，我也能做”，云廠商走上軟硬一體自研自用的方向，受傷害*的是芯片廠商們。

許多DPU廠商希望與云廠商溝通合作，一是做技術(shù)和需求上的交流，二是為了潛在的銷售機(jī)會(huì)，而云廠商確定自研之后，廠商銷售產(chǎn)品的意愿便少了許多。

張獻(xiàn)濤表示，云計(jì)算提供了一個(gè)天然的場景，從軟件到硬件再到上層服務(wù)，都是云計(jì)算公司在做，DPU創(chuàng)新之所以難，是因?yàn)閱为?dú)軟件公司、硬件公司很難結(jié)合在一起，很難對(duì)客戶業(yè)務(wù)有深度的了解，技術(shù)的積累和認(rèn)知也需要有一個(gè)過程。

今年6月份，阿里云推出了云基礎(chǔ)設(shè)施處理器CIPU，它將取代CPU成為新一代云計(jì)算體系架構(gòu)的核心?！癈IPU是云計(jì)算軟硬體系中的一個(gè)核心關(guān)鍵點(diǎn)，基于CIPU，我們會(huì)推動(dòng)從數(shù)據(jù)中心底層到硬件體系的變革，更好適配數(shù)據(jù)中心‘風(fēng)火水電’的標(biāo)準(zhǔn)”，張獻(xiàn)濤說。

在最近舉辦的2022 re:Invent上，AWS Nitro推出了v5版本，晶體管數(shù)量增加一倍，內(nèi)存性能提升50%，帶寬提升兩倍，相比于前一代產(chǎn)品，Nitro將顯著改善延遲30%，同時(shí)每瓦性能提高40%，PPS提高60%。

也有觀點(diǎn)認(rèn)為，目前國內(nèi)很多DPU創(chuàng)業(yè)公司已放棄云客戶，是因?yàn)闊o法滿足云廠商業(yè)務(wù)的需求。舉一個(gè)最簡單的例子，如何在芯片架構(gòu)和配合的軟件上支持在云上的熱遷移功能？如果連這方面的經(jīng)驗(yàn)都沒有，做出來的DPU方案是很難成功的。

與此同時(shí)，DPU的場景也在向云計(jì)算之外發(fā)展，例如電信、安全和金融等。一些DPU選擇了先在某些行業(yè)立足，譬如中科馭數(shù)選擇了金融場景。信創(chuàng)場景也是國內(nèi)DPU廠商的一個(gè)方向，DPU與數(shù)據(jù)緊密關(guān)聯(lián)，硬件級(jí)的安全也有政企客戶買賬。

現(xiàn)階段，不論是先選擇行業(yè)，還是先打造產(chǎn)品，都需要不斷地磨合與調(diào)整，行業(yè)格局尚未形成。

再思考，來路與出路

仁者見仁，智者見智。

DPU行業(yè)正處于類似的競合狀態(tài)，在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)，有必要重新思考來路與出路——廠商做DPU應(yīng)該補(bǔ)足哪些短板，又該如何推動(dòng)DPU的進(jìn)一步發(fā)展？

李爽談到，DPU廠商競爭的壓力更多來自己身，大家都在埋頭做自己的產(chǎn)品，當(dāng)然非要說競爭的話，市場上看得到的競爭更多的是融資上的競爭。

劉祿仁表示，DPU廠商的認(rèn)知是*的門檻，云計(jì)算業(yè)務(wù)比較復(fù)雜，大家對(duì)需求的理解不同，雖然每一家技術(shù)演變都殊途同歸，但畢竟每家都會(huì)有各種特點(diǎn)或差異，這是最主要的門檻。同時(shí)DPU不止用在數(shù)據(jù)中心，端網(wǎng)協(xié)同、5G場景、邊緣場景也有需求，需求更加發(fā)散化。

同時(shí)他也提到，做芯片本身的門檻就比較高，DPU涉及到計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)三個(gè)大方面，不僅有傳統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)里的驗(yàn)證驅(qū)動(dòng)算法，還涉及到業(yè)務(wù)軟件協(xié)議棧和用戶程序等，比如AI芯片更多是一個(gè)單模塊的功能點(diǎn)，DPU芯片軟硬都要協(xié)同，讓原本門檻很高的芯片開發(fā)，又拔高到一個(gè)新的維度。

Kenyon也給出了類似的答案，一家芯片創(chuàng)業(yè)公司是否能成功，其中一個(gè)必要條件為其團(tuán)隊(duì)是否做過類似的芯片。很多創(chuàng)業(yè)者連從研發(fā)芯片到量產(chǎn)以及運(yùn)營一家企業(yè)需要多少人、多少時(shí)間、多少錢等問題都不清楚就開始創(chuàng)業(yè)，也不知道能為客戶帶來多大的價(jià)值，這樣很難成功。

而關(guān)于DPU和其將影響的未來，張獻(xiàn)濤從云計(jì)算的角度思考，以設(shè)計(jì)一個(gè)超級(jí)計(jì)算機(jī)的視角來看，底層技術(shù)變成一個(gè)完全軟件定義的技術(shù)棧，軟件定義數(shù)據(jù)中心以前是點(diǎn)狀的改變，但是這些點(diǎn)狀變成一個(gè)線、面的時(shí)候，它會(huì)帶來新的革命。

相比于過去CPU發(fā)展歷史上的缺位，中國云計(jì)算和海外云計(jì)算的行業(yè)差距并不大，在一些領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)并跑，而由云計(jì)算場景推動(dòng)的DPU軟硬件變革中，新的歷史正在寫就。