通信世界網(wǎng)消息（CWW）從CPU到GPU，數(shù)據(jù)中心的計(jì)算能力越來(lái)越需要更專(zhuān)屬的芯片，如今，DPU成為繼CPU、GPU之后的第三大主力芯片。

DPU最先于2016年由Fungible提出，近年來(lái)Nvidia、Intel等國(guó)際芯片巨頭紛紛進(jìn)軍DPU賽道，國(guó)內(nèi)也有數(shù)十家創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新公司瞄準(zhǔn)了DPU的方向。頭豹研究院預(yù)測(cè)，數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域DPU即將放量，隨智能駕駛、元宇宙等其他領(lǐng)域的需求被不斷挖掘，DPU滲透應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒊掷m(xù)擴(kuò)大，中國(guó)DPU市場(chǎng)規(guī)模將有望于2026年達(dá)到1095.3億元。

在巨大的增量市場(chǎng)中，芯啟源逐漸嶄露頭角，自2015年成立以來(lái)公司迎來(lái)了快速的發(fā)展，并成為DPU市場(chǎng)的重要玩家。目前，芯啟源已擁有國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利和軟件著作權(quán)60余項(xiàng)，贏得了國(guó)內(nèi)外一流客戶的訂單。

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近日，在第二屆SmartNIC&DPU技術(shù)創(chuàng)新峰會(huì)上，芯啟源銷(xiāo)售總監(jiān)侯東輝、芯啟源產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)胡侃接受通信世界媒體的采訪，分享了他們對(duì)于DPU行業(yè)發(fā)展的認(rèn)識(shí)以及芯啟源DPU產(chǎn)品布局下的商業(yè)邏輯。

芯啟源DPU產(chǎn)品完全自研

在我國(guó)大力推進(jìn)新基建、數(shù)字經(jīng)濟(jì)及產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的過(guò)程中，“東數(shù)西算”的工程如何落地，能耗、信息安全、自主可控是行業(yè)當(dāng)前面對(duì)并且將長(zhǎng)期面對(duì)的問(wèn)題。

在侯東輝看來(lái)，信息領(lǐng)域網(wǎng)卡是第一道門(mén)戶，所有信息的收送首先要經(jīng)過(guò)網(wǎng)卡，一張自主可控的網(wǎng)卡能能保證信息的安全，另外芯片是可編程的SOC芯片，基于此，怎么能夠做到降本增效、減能減排顯得更加重要。

在面對(duì)這些挑戰(zhàn)時(shí)，芯啟源做出很多思考努力和嘗試。芯啟源專(zhuān)注于DPU技術(shù)包括相關(guān)的產(chǎn)品和方案，現(xiàn)在有一系列成熟的基于DPU智能網(wǎng)卡的產(chǎn)品。

芯啟源具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的DPU芯片。芯啟源DPU較傳統(tǒng)智能網(wǎng)卡提供了更大的處理能力、更強(qiáng)的靈活性、可編程數(shù)據(jù)包處理、可擴(kuò)展Chiplet(小芯片)結(jié)構(gòu)等特性。采用NP-SoC模式進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)，通用ARM架構(gòu)結(jié)合高度優(yōu)化面向數(shù)據(jù)包的NP芯片（RISC-V內(nèi)核）、多線程的處理模式，使其可以達(dá)到ASIC固化芯片的數(shù)據(jù)處理能力，同時(shí)考慮到了全量可編程、靈活可擴(kuò)展的屬性，用以支持400Gbps及以上的性能目標(biāo)、低功率且具有成本效益等。

據(jù)了解，芯啟源是目前國(guó)內(nèi)唯一一家能夠提供基于SoC架構(gòu)的國(guó)產(chǎn)化25G智能網(wǎng)卡的供應(yīng)商，早在去年4月，其2×25G智能網(wǎng)卡在中國(guó)移動(dòng)云能力中心完成單一測(cè)試，是全球唯二、中國(guó)唯一一家入圍的智能網(wǎng)卡廠家。

芯啟源DPU架構(gòu)中采用的Chiplet（小芯片）技術(shù)是一種全新的芯片設(shè)計(jì)方式，也是業(yè)內(nèi)眾多企業(yè)正在引入的關(guān)鍵芯片技術(shù)。Chiplet將滿足特定功能的Die（裸片）通過(guò)Die-To-Die內(nèi)部互聯(lián)技術(shù)實(shí)現(xiàn)多個(gè)模塊芯片與底層基礎(chǔ)芯片封裝在一起，形成一個(gè)系統(tǒng)芯片。

Chiplet技術(shù)將原本一塊復(fù)雜的SoC芯片分解為芯粒，類(lèi)似模塊化設(shè)計(jì)，有利于縮短產(chǎn)品商用時(shí)間和后續(xù)產(chǎn)品的迭代，同時(shí)通過(guò)支持與第三方芯片的Die-To-Die互聯(lián)，還可以集成更多的特定專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的芯片。在性能和功能豐富度有飛躍式提升外，也為芯啟源的客戶提供更多業(yè)務(wù)場(chǎng)景的支持能力。

DPU更契合運(yùn)營(yíng)商的算力網(wǎng)絡(luò)

“運(yùn)營(yíng)商的NFV之前是基于CPU的架構(gòu)，現(xiàn)在DPU出現(xiàn)了，其實(shí)就有很多新的想法，我們也做了一些vCPE、vSwitch為的一些研究探討，也包括在CDN網(wǎng)絡(luò)邊緣計(jì)算、UPF怎么做軟硬件解耦?！焙顤|輝表示，不僅是公有云，芯啟源還與運(yùn)營(yíng)商在網(wǎng)絡(luò)云核心網(wǎng)、邊緣計(jì)算等網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型領(lǐng)域合作探索DPU應(yīng)用。

為什么DPU適合為運(yùn)營(yíng)商做這樣的事情？

在侯東輝看來(lái)，因?yàn)镈PU本身是一個(gè)支持網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和指令級(jí)的一顆專(zhuān)用芯片，它非常契合運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)，契合它的需求，能夠幫助運(yùn)營(yíng)商更好的實(shí)現(xiàn)NFV網(wǎng)絡(luò)單元、網(wǎng)絡(luò)功能的虛擬化，幫助運(yùn)營(yíng)商的很多業(yè)務(wù)場(chǎng)景進(jìn)行提速、加速。

除了DPU之外，芯啟源還有一顆網(wǎng)絡(luò)搜索引擎芯片TCAM，DPU結(jié)合TCAM也是在很多行業(yè)做了一些案例和實(shí)踐，包括云計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)安全，還有路由交換這些領(lǐng)域，當(dāng)然也包括在運(yùn)營(yíng)商的5GC這些領(lǐng)域。

侯東輝舉例，芯啟源有一系列成熟的基于DPU智能網(wǎng)卡的產(chǎn)品，并已運(yùn)用于運(yùn)營(yíng)商融合邊緣云SD-WAN業(yè)務(wù)，可釋放86%的服務(wù)器部署需求；單vPE掛載業(yè)務(wù)用戶量由660提升至4400（20Mb每戶）；據(jù)運(yùn)營(yíng)商測(cè)算，使用芯啟源智能網(wǎng)卡后，浙江省內(nèi)單項(xiàng)每年可減少服務(wù)器302.75萬(wàn)度用電，在固定用電量下，芯啟源智能網(wǎng)卡可提升更大的算力。

當(dāng)然，芯啟源聚焦運(yùn)營(yíng)商市場(chǎng)，也在其他行業(yè)行業(yè)布局。芯啟源產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)胡侃補(bǔ)充，該公司DPU產(chǎn)品具有信息安全、節(jié)能降耗、降本增效、高度可擴(kuò)展等優(yōu)勢(shì)，將深化與運(yùn)營(yíng)商和云計(jì)算公司的協(xié)同優(yōu)勢(shì)，持續(xù)拓展金融、新能源汽車(chē)等垂直行業(yè)市場(chǎng)?！鞍堰\(yùn)營(yíng)商賽道做精了，做其他行業(yè)賽道就會(huì)容易一些。

芯啟源的DPU新生態(tài)

在峰會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，芯啟源首次公開(kāi)了其第四代DPU智能網(wǎng)卡架構(gòu)。

根據(jù)胡侃介紹，4000及3800系列是芯啟源已量產(chǎn)的DPU芯片，芯啟源目前量產(chǎn)的10G和25G標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)卡及智能網(wǎng)卡基于3800和4000芯片；7000系列是芯啟源下一代DPU芯片，將采用小于等于7納米工藝，達(dá)到400G的吞吐，600Mpps等業(yè)界領(lǐng)先功能及性能。

芯啟源第四代DPU智能網(wǎng)卡采用多核可編程SoC架構(gòu)及Chiplet技術(shù)?；贑hiplet，可以異構(gòu)融合第三方各類(lèi)業(yè)務(wù)能力的IP，并且能夠形成低、中、高端不同性能指標(biāo)能力的產(chǎn)品序列，且基于高度可編程能力，提供P4/C的高級(jí)語(yǔ)言混合編程能力，能夠更豐富靈活的應(yīng)對(duì)不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景和客戶的需求。

胡侃指出，在產(chǎn)品創(chuàng)新力的基礎(chǔ)上，更大的挑戰(zhàn)是解決生態(tài)問(wèn)題。

作為一個(gè)新興的產(chǎn)品，DPU在運(yùn)營(yíng)商以及各垂直行業(yè)應(yīng)用，要與已有的服務(wù)器、CPU、操作系統(tǒng)、BIOS，以及各類(lèi)軟件等適配，甚至重構(gòu)成以DPU為中心的計(jì)算架構(gòu)，這是非常復(fù)雜而艱辛的工作，面臨的挑戰(zhàn)可想而知。

智能網(wǎng)卡要和服務(wù)器協(xié)作，例如CPU有x86、基于arm的鯤鵬、飛騰，還有海光x86，以及Linux、Windows、VMware以及各類(lèi)國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)，僅適配不同的服務(wù)器就是一項(xiàng)龐雜的工作。還有具體業(yè)務(wù)場(chǎng)景下，如公有云場(chǎng)景下的云平臺(tái)，SDN控制器等軟件適配……DPU落地商用，這是必須要翻越的大山。

為了維持一個(gè)開(kāi)放的生態(tài)，包括保持技術(shù)的創(chuàng)新跟持續(xù)的創(chuàng)新領(lǐng)先，芯啟源推出的CODIVA（Corigine Data Infrastructure Virtualization&Acceleration）數(shù)據(jù)基礎(chǔ)虛擬化及加速開(kāi)發(fā)平臺(tái)，可以基于芯啟源DPU進(jìn)行靈活高效編程的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，通過(guò)CODIVA，芯啟源的合作伙伴和業(yè)內(nèi)開(kāi)發(fā)人員可以利用平臺(tái)開(kāi)放出的成熟API接口，快速構(gòu)建更加適合自身業(yè)務(wù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)、安全、存儲(chǔ)、管理等數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，滿足當(dāng)前不斷變化和發(fā)展的新業(yè)務(wù)需求。

此外，芯啟源還有一個(gè)非盈利的網(wǎng)站OpenNFP，現(xiàn)在已經(jīng)全球及十所高校包括科研機(jī)構(gòu)活躍在上面，國(guó)外包括像耶魯、普林斯頓，國(guó)內(nèi)像清華大學(xué)、上海交大、中科大這些學(xué)校，都有很多老師和專(zhuān)家也活躍在上面。“他們跟我們也在合作，這些合作的研究成果包括一些Paper，我們都在上面進(jìn)行共享，讓大家來(lái)做交流。”侯東輝補(bǔ)充說(shuō)到。

目前，OpenNFP的用戶數(shù)已經(jīng)超過(guò)了400多，網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)人員也超過(guò)了1萬(wàn)個(gè)，芯啟源也非常的歡迎大家積極參與，利用芯啟源的DPU加上Codiva開(kāi)放的生態(tài)合作平臺(tái)，與他們一起合作共贏，為中國(guó)的數(shù)字化新基建來(lái)增添一份力量。