算力時代 能否抓住芯片產業(yè)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(yè)蔓延，這讓原本就處在“風口浪尖”的芯片產業(yè)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(yè)，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(fā)布的下一代DPU芯片計劃，在產業(yè)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(fā)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(chuàng)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(fā)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(fā)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(tǒng)的系統(tǒng)易用性、效率優(yōu)化、安全穩(wěn)定等方向。中科馭數創(chuàng)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?！?/p>

隨著數字經濟的推進，數據量已然呈現大爆發(fā)之勢，芯片領域著名的摩爾定律失效成為共識。來自IDC的統(tǒng)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?！?/p>

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(yè)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(guī)模超千億

DPU作為最新發(fā)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(fā)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(lián)網產業(yè)、規(guī)模最大的網民和線上生態(tài)。數據的大爆發(fā)，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(guī)模?！?/p>

目前在國際上參與DPU研發(fā)設計的廠商既有英特爾、英偉達等巨頭，也有一些初創(chuàng)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(tài)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(fā)展芯片設計遠遠不夠，配套芯片制造環(huán)節(jié)也必須跟上節(jié)奏?！蓖醭硎?，只有整個產業(yè)鏈實現完善可控，中國才能成為半導體強國。