本文來自中國電子報、電子信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)，作者/宋婧。
近來，英特爾和谷歌云聯(lián)手推出了“Mount Evans”芯片以提高數(shù)據(jù)中心性能；Arm為云計算和數(shù)據(jù)中心推出新一代芯片技術“Neoverse V2”；英特爾推新款數(shù)據(jù)中心GPU產(chǎn)品“Flex”；平頭哥宣布自研的CPU“倚天710”已在阿里云數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)大規(guī)模部署應用……一時間，數(shù)據(jù)中心芯片市場可謂風起云涌。
建信股權首席投資官李瑞指出：“數(shù)據(jù)中心市場已成為全球半導體產(chǎn)業(yè)的重要增長點，東數(shù)西算等大型工程的實施，進一步提升了對DPU這類數(shù)據(jù)中心核心芯片的需求。”
DPU差異化競爭成市場新熱點
后摩爾時代，隨著帶寬不斷提升，海量數(shù)據(jù)涌入，一些“CPU做不好，GPU做不了”的復雜數(shù)據(jù)處理工作，如網(wǎng)絡協(xié)議處理、存儲壓縮、數(shù)據(jù)加密等，開始逐漸轉向能夠重新分配算力和優(yōu)化算力資源的DPU。DPU因此被列為CPU、GPU之外的第三個主力芯片，成為新一代數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新范式。
賽迪顧問的數(shù)據(jù)顯示，從2023年開始，全球DPU市場規(guī)模將突破百億美元，并進入年增長率超過50%的高速快車道。其中，中國DPU市場規(guī)模在2023年將超過300億元，實現(xiàn)跳躍式增長。
阿里巴巴集團研究員、阿里云彈性計算產(chǎn)品線負責人張獻濤坦言，對于云廠商而言，DPU是一個軟硬件技術棧結合極其密切的工作，是軟件定義的計算架構，DPU必須以自研為主，做到相關軟硬件技術棧完全可控，且經(jīng)過超大規(guī)模驗證，而生產(chǎn)通用DPU的公司很難滿足云廠商的需求。
一方面，云計算市場集中度較高，伴隨云計算業(yè)務規(guī)模持續(xù)擴大，資源爭搶、算力損失、性能瓶頸等問題日益嚴峻，云廠商迫切需要尋求破局之法。而通過虛擬化的方式減輕CPU內(nèi)核負擔，實現(xiàn)降本增效的DPU就成了云廠商不得不做的選擇。另一方面，云廠商對于自身業(yè)務需求更為了解，因此自研DPU事半功倍。此外，DPU是由軟件定義的架構，由客戶需求或業(yè)務發(fā)展形態(tài)驅動，與客戶整個后端軟件棧結合非常緊密，很難做到通用程度。相較之下，云廠商更有機會獲得差異化競爭優(yōu)勢。
英偉達、英特爾、Marvell等傳統(tǒng)芯片廠商在DPU賽道上的競爭也相當激烈。作為DPU最大推手，英偉達在軟硬件研發(fā)方面搶占了先機，BlueField-2、BlueField-3、BlueField-4等系列DPU產(chǎn)品及工具包DOCA（線上數(shù)據(jù)中心基礎設施體系結構）等的推出受到業(yè)界廣泛關注。英特爾則是以IPU對標DPU，IPU將承擔原本由CPU處理的存儲、網(wǎng)絡虛擬化等基礎設施層功能，從而釋放CPU算力。此外，AMD公司通過收購賽靈思、Pensando等公司，快速補充了自身DPU產(chǎn)品生產(chǎn)能力。
中科馭數(shù)、云豹智能、星云智聯(lián)等初創(chuàng)公司展現(xiàn)出良好發(fā)展勢頭。中科馭數(shù)第三代DPU芯片研發(fā)迭代已經(jīng)接近尾聲，第二代DPU芯片K2于今年初投片。云豹智能打造了目前為止國內(nèi)最大量商用的DPU智能網(wǎng)卡。
“雖然國內(nèi)廠商在芯片產(chǎn)品化環(huán)節(jié)相比國外一線廠商還有差距，但是對于DPU架構的理解卻很獨到。而且，我國目前在數(shù)據(jù)中心這個領域，無論是市場規(guī)模增速，還是用戶數(shù)量，相較于國外都有著巨大優(yōu)勢。”中科院計算所研究員鄢貴海認為，國內(nèi)廠商有望充分利用這一“應用勢能”，加快發(fā)展步伐，在DPU賽道與國外廠商競爭。
綠色低碳促進芯片技術升級
數(shù)據(jù)中心正在加速朝著綠色低碳方向轉型升級。而芯片制造工藝繁多，不少制造工序的功耗壓力都比較大。據(jù)悉，過去幾年，CPU、GPU和AI芯片的功耗增加到了300W甚至600W。如今，數(shù)據(jù)中心芯片市場上的主流選手，無論是芯片廠商，還是云廠商、初創(chuàng)公司等，均采取了相應的布局。
除了最重要的運算效能以外，功耗與效能功耗比也成了目前科技市場對芯片產(chǎn)品優(yōu)劣評判的主要標準。高性能計算可以提高算力和性能，降低功耗和成本，又具備多類型任務的處理能力，能夠較好地實現(xiàn)綠色低碳任務，受到新一代數(shù)據(jù)中心青睞。
據(jù)悉，英偉達推出的Grace CPU超級芯片就是一款面向AI基礎設施和高性能計算的數(shù)據(jù)中心專屬CPU。AMD計劃在2025年之前，將旗下AI與HPC加速數(shù)據(jù)中心平臺的能源效率提高30倍以上。國內(nèi)浪潮、曙光、華為等服務器企業(yè)，以及網(wǎng)宿科技旗下的綠色云圖、高瀾股份等解決方案提供商，也在加大液冷領域的投入。
不過，正如英特爾中國區(qū)云兼行業(yè)解決方案部總經(jīng)理梁雅莉所言，數(shù)據(jù)中心“綠色化”并非某個公司單打獨斗就能完成，需要整個生態(tài)系統(tǒng)共同孵化。數(shù)據(jù)中心液冷散熱模式的規(guī)范和標準需要聯(lián)合云服務廠商、OEM、ODM共同制定推廣，整個行業(yè)仍在摸索中前進。
