近日，中國信通院聯合開放數據中心委員會發布了《DPU發展分析報告（2022年）》（以下簡稱“報告”），中國電信、雲脈芯聯、華為、浪潮、英偉達等企業代表線上分享了對於算網融合發展的新洞察、新思考。

作為算力產業鏈上重要的基礎部件，近年來DPU（中央處理器分散處理單元）應用發展迅速，國內芯片研發突飛猛進。報告基於行業調研，從產業政策、產業規模、賦能經濟三個方面，以數字基礎設施建設發展需求為切入，重點梳理了DPU核心價值、關鍵推動技術，解讀了RDMA高速網絡、數據面轉發、網絡可編程、開放網絡及DPU軟件生態等DPU發展關鍵因素，並對未來發展前景進行了展望。

數字基建中心轉向算力 “聯接+計算”構建新型算力基礎

當前，人工智能、大數據應用進入快速發展階段，自動駕駛、機器人、AR/VR、元宇宙等應用加速落地，傳統數字基礎設施難以滿足大模型、多模態等新型技術發展，擁有強大集群算力的新型數據中心成為突破人工智能發展瓶頸的重要基礎。

近年來，我國高度重視算力基礎設施發展，密集出臺多項政策，引導產業健康快速發展。2020年國家發改委明確，在新基建的重點方向中，信息領域基礎設施建設是基礎。在《“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要》中要求要聚焦高端芯片，強化算力統籌智能調度。2021年發佈的《新型數據中心發展三年行動計劃（2021-2023年）》，具體提出引導新型數據中心集約化、高密化、智能化建設，逐步提高自主研發算力的部署比例，推進新型數據中心算力供應多元化，支撐各類智能應用。2022年中央經濟工作會議強調要加快人工智能、綠色低碳等前沿技術研發和應用推廣。

從數據中心整體算力角度來看，算力由計算、存儲和網絡共同決定，任何一項能力不足，都可能導致“木桶效應”，制約整體算力服務能力。近年來我國存儲和網絡技術快速發展，隨著摩爾定律放緩，數據中心計算瓶頸開始顯現。在數據中心內部，業務多樣性、複雜性的不斷提升，流量爆發式增長，網絡擁塞、高時延問題頻發，CPU等待時間變長也制約著數據中心算力釋放。

為了滿足持續上漲的算力需求，將存儲和網絡傳輸等非計算環節從CPU卸載到DPU等專用芯片上進行，構建以“聯接+計算”為中心的新型數據中心架構，可以全面提升數據中心計算能力和運行效率，真正實現以計算為中心去發展數字基礎設施。

“東數西算”工程旨在充分發揮西部區域氣候、能源、環境等優勢，為東部用戶提供更多計算資源，有效提升國家整體算力使用水平，同時實現高效低碳、綠色可持續發展。對此，中國電信研究院雲網所云計算研究中心總監趙繼壯表示“東數西算”工程需要運營商解決超大數據量遠距離訪問延遲高、帶寬受限等難題，為東部用戶提供透明的如局域網一般平滑的訪問體驗。解決這一難題的關鍵在於網絡以及雲網融合技術。在傳統算力基礎設施中，計算和網絡通常是相互割裂的，而通過利用兼具數據傳輸和數據處理能力的數據處理芯片DPU，可實現計算和網絡的融合，支撐算力基礎設施向算網一體發展，推進“東數西算”加速落地。對於DPU的實際應用價值，趙繼壯分享道，在東數西算的數據傳輸過程中，要對數據進行壓縮和加密存儲，而數據量特別龐大，就需要在配備DPU的設備上進行運算，實現更高的算效比。

DPU迎來黃金髮展時代 四大關鍵因素助推技術發展

DPU作為突破數據流量指數級增長帶來的性能瓶頸的關鍵技術，通過算力卸載、算力釋放和算力拓展，釋放CPU的計算資源，實現任務加速處理，提升整體計算效率，達到降本增效，產業賦能價值凸顯。因此，也成為構建新型算力基礎設施的重要基礎部件和下一代芯片技術競爭的高地。

對於推動DPU發展的關鍵技術，報告指出，DPU研發需要具備豐富的網絡研發及應用積累，RDMA高速網絡技術、數據面轉發技術、網絡可編程技術、開放網絡及DPU軟件生態四大關鍵因素將影響DPU產品的未來發展。

面對廣闊的應用前景和巨大的市場空間，國際芯片巨頭先後佈局DPU產品，英偉達於2021年發佈新一代DPU BlueField 3，英特爾發佈基礎設施處理器IPU，AMD收購DPU廠商Pensando。

在產品研發與技術創新攻關上，國內DPU廠商也取得了一定成績，雲脈芯聯在創立近2年的時間裡完成了DPU核心技術RDMA技術和可編程的底層網絡接口技術的研發，在RDMA高性能網絡傳輸，基礎設施服務卸載和IO虛擬化三大關鍵技術上實現了突破，讓國產DPU產品能夠更好的滿足數據中心雲計算、高性能計算、AI、雲存儲等核心場景集群互聯和算力擴展業務訴求。

隨著國內DPU企業及全產業鏈的不斷努力，相信DPU很快將迎來黃金髮展期，為我國數字基礎設施建設貢獻力量。

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