算力時代 能否抓住芯片產業新機遇

文／本刊記者 陳 杰

近來，全球性的芯片短缺潮開始向各產業蔓延，這讓原本就處在“風口浪尖”的芯片產業聚焦了更多關注的目光。這場“缺芯”危機，也讓世界各國都意識到了芯片自主可控的重要性。日前，工信部就明確表示，國家將會加大力度扶持芯片產業，力求讓中國芯片自給率在2025年達到70%。在“缺芯”和芯片自主交替存在的背景下，國內專注于智能計算領域DPU芯片和解決方案的中科馭數發布的下一代DPU芯片計劃，在產業界就掀起一片不小的水花。DPU的關注度雖不及通用CPU芯片，但在5G、大數據無處不在的當下，自主的算力芯片發展前景也不容小覷。

算力芯片新物種

DPU是面向數據中心的專用處理器。中科馭數的創始團隊均來自中科院計算所計算機體系結構國家重點實驗室，在芯片架構領域有15年的技術積累，2019年研發的首代DPU芯片K1已經成功流片。目前，中科馭數已經布局了126項技術發明專利，集中在芯片及硬件領域中的數據接入、數據存儲、數據處理等，以及軟件系統的系統易用性、效率優化、安全穩定等方向。中科馭數創始人兼CEO鄢貴海博士表示，“新一代的DPU芯片，功能層面會更加完善，融合數據庫、大數據處理能力，能直接面向OLAP、OLTP及大數據處理平臺，能廣泛應用于金融科技、數據中心、混合云及邊緣計算等高帶寬、低延遲、數據密集型的計算場景。新一代的K2芯片預計在2021年底流片。”

隨著數字經濟的推進，數據量已然呈現大爆發之勢，芯片領域著名的摩爾定律失效成為共識。來自IDC的統計顯示，近10年來全球算力增長明顯滯后于數據增長。全球算力的需求每3.5個月就會翻一倍，遠遠超過了當前算力的增長速度。文淵智庫研究員王超表示，算力不僅僅是個技術指標，其已經成為先進生產力的代表。算力源于芯片，DPU有可能成為繼CPU和GPU之后的第三顆算力芯片，“而從結構上來看，DPU更異構、也更專用。”

DPU相較于CPU、GPU等芯片界的“前輩”到底又有何不同呢？

通俗點來說，如果把一臺計算機或服務器比作一個團隊，CPU相當于這個團隊的“大管家”，負責思考并處理各種業務；GPU是“美工”，專攻圖像處理；DPU則相當于“前臺”，負責打包、拆包“數據包”，提升整個團隊的工作效率。

市場規模超千億

DPU作為最新發展起來的專用處理器的一個大類，其產生的背景是數字智能時代，數據爆發導致的端—邊—云一體化趨勢帶來的對計算延遲、數據安全、資源虛擬化的需求。王超表示，作為算力新型基礎設施中的新物種，DPU將在數據傳輸、存儲、運算等方面扮演越來越重要的角色，而DPU芯片在算力時代必將大有可為。

當前，中國擁有世界一流的互聯網產業、規模最大的網民和線上生態。數據的大爆發，推動了算力的需求。據相關機構的預測，用于數據中心的DPU量級將達到和數據中心服務器等量的級別。鄢貴海表示，國內服務器市場每年新增量大約千萬量級，今后，每臺服務器可能沒有GPU，但一定會有一顆或者多顆DPU，好比每臺服務器都必須配網卡一樣。服務器每年新增大約1500萬臺，每顆DPU如果以1萬元計算，這將是千億量級的市場規模。”

目前在國際上參與DPU研發設計的廠商既有英特爾、英偉達等巨頭，也有一些初創公司，這些或技術、或資本上的“巨頭”們已然在覬覦需求廣闊的國內市場了。對于國產廠商而言，在國家鼓勵集成電路軟件、高端芯片、新一代半導體技術等關鍵核心技術和前沿基礎研究之時，更應該抓牢。隨著國際競爭格局的復雜態勢加劇，讓國產自主可控軟硬件替代產品受到越來越多關注的良機，在芯片領域打出一片屬于自己的天地。

“其實，這場全球性的‘缺芯’危機還給了另一個警示，那就是單純發展芯片設計遠遠不夠，配套芯片制造環節也必須跟上節奏。”王超表示，只有整個產業鏈實現完善可控，中國才能成為半導體強國。