12月22日，中科驭数成功点亮DPU芯片，标志着国产芯片又一大重大进步，国产芯片再次反击。
据悉，K2DPU由中科驭数自主研发，采用28nm成熟工艺，可以支持最高G网络带宽。
那么问题来了，DPU到底是什么？国产DPU自主程度究竟有多少？
DPU是什么？
我们知道CPU是中央处理器，是计算机的运算核心、控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。
我们也知道GPU是图形处理器，主要专门运行绘图运算的一种微处理器。被广泛应用于人工智能、深度学习和大数据分析。
随着信息时代到来，各类数据爆发式增长，CPU和GPU被大量的应用在数据中心上。
那么如何确保数据快速的从CPU、GPU中通过呢？这就需要一个高速的数据处理单元，也就是今天的主角—“DPU”。
什么是DPU？
DPU就是一款数据处理器，它是高速数据公路上的一个站，它能够实现数据计算、数据采集、数据存储、标度变换、报警限值检查、操作记录、顺序事件记录等功能。
DPU是最新发展起来的一大类专用芯片，是继CPU（中央处理器）、GPU（图形处理器）之后，数据中心的第三颗重要的算力芯片。
在数据中心中，DPU负责卸载网络、存储信息、虚拟化、保证安全等，可以有效的减轻CPU、GPU的负担。
DPU的与众不同之处：
DPU与CPU、GPU有很多不同之处，但又具有以下三个特征：
1、符合行业标准、强大性能、可编程，DPU通常基于ARM架构；
2、DPU拥有高性能网络接口，能够解析、处理数据，并将数据高效的传输给GPU、CPU；
3、DPU是多种灵活可编程的加速引擎，它可以卸载AI、存储、安全等应用，并大幅度提升性能。
这些特殊的功能，使DPU更适合应用在数据中心、云计算、大数据等相关领域。
DPU专注数据处理：
DPU与CPU、GPU不同，它具有更高的并行度和MIMD架构，因此更合适处理数据。
DPU有效的减轻了CPU的网络和通信负载，使CPU能专注处理应用程序任务。而DPU则专注于数据传输、数据简化、数据安全和分析。
DPU采用了专门的设计，将处理器核心与硬件加速块结合在一起。这种设计使DPU成为比GPU功能更多，也更通用。
此外，DPU拥有自己的专用操作系统，它可以与主操作系统的资源相结合，同时具有执行加密、擦除编码、压缩或解压缩等功能。
在数据处理方面，DPU具有以下几个优点：
1、可以像虚拟交换机一样对数据包进行解析、匹配和处理；
2、可以绕过CPU，将数据直接传给GPU，大大增强传输速度；
3、可以不接触远程数据，就能令其加速；
4、可以对4K、8KIP等多种格式的视频进行加速；
5、可以在线IPSEC和TLS加密加速，但不影响其它正在运行的加速操作。
总的来说，DPU的重要性仅次于CPU、GPU，是专业处理数据的芯片，它可以独立运行，也拥有自己的操作系统。
中科驭数
年，中科驭数团队成立，开始在中科院计算所国重实验室进行技术积累，团队深耕芯片架构、加速器等。
年4月，中科驭数正式运营，创始人鄢贵海担任公司CEO，联合创始人卢文岩担任CTO，李晓维担任首席科学家，三人全部来自中科院计算所。
公司成立后，专注处理器的研发，致力于解决后摩尔定律时代通用算力不足的核心问题,为智能时代提供核心芯片和解决方案。
如今，中科驭数88%的员工均为研发人员，硕士以上学历占比达到了80%，博士学历占比10%，10%拥有海外留学、工作经历。
公司骨干大都来自中科院、英特尔、赛灵思、华为、亚马逊、清华、北大等顶级科研机构、公司、高校。
可以说，中科驭数的研发团队、技术实力，起点还是很高的。
目前，中科驭数已获得多项国际级大奖，是国家级高新技术企业。
年11月，中科驭数团队提出软件定义加速器技术，绝对是业界一大创新。
年，中科驭数自主研发了KPU架构，同时设计了业界首颗数据库与时序数据处理融合加速芯片—“K1DPU”。
年12月，中科驭数成功研发K2DPU，成为了国内首颗点亮的DPU芯片。
中科驭数也成为了国家专精特“小巨人”，并开始着手研发第三代DPU芯片。
国产DPU自主程度有多高？
自主程度是衡量国产芯片的一个重要指标，如果自主程度不够高的话，那么很可能只是“镜中花、水中月”。
华为的麒麟芯片就是最好的例子，麒麟芯片的性能一度超越了高通骁龙，而搭载这款芯片的华为手机甚至媲美iPhone。
但最终因为代工问题，一代经典就此落幕。麒麟芯片也只能存在于实验室中了。
那么中科驭数研发的K2DPU自主程度如何呢？
自主架构：
K2基于自研的KPU芯片架构。
中科驭数创始人鄢贵海、CTO卢文岩以及李晓维博士，均来自中科院计算所，绝对是“国家队”级别的研发团队。
该团队在芯片架构方面已经积累了15年的技术和经验，而研发KPU架构就用了仅10年时间。
他们提出了软件定义加速器技术，这个技术绝对是一个创新。
因为，单个处理器性能不足时，研发人员提出了“多核”结构，但中科驭数却从另一个角度解决这个问题。
这也使得KPU架构更加灵活、可以通过软件来定义芯片内部的数据运算逻辑，在保障算力的同时，有效降低功耗。
中科驭数的DPU，通过自主KPU架构来组织异构核，针对算法加速。带来了更高效的数据处理效率，更直接的接口，以及更佳的虚拟化。
可以采用华大九天的EDA
中科驭数的DPU在设计方面，不像麒麟芯片那样复杂，而且工艺制程也在28nm，完全可以使用华大九天的EDA软件。
华大九天是国产EDA软件的代表企业，公司成立于9年6月，由华大集团和国投高科共同出资，专门从事EDA软件开发和服务。
华大九天接管了熊猫系统的技术、团队、产品和市场，拥有了国内最强的产品开发团队和众多客户群体。
尽管华大九天与EDA三巨头在技术方面存在不小的差距，但足以应付14nm以上的芯片设计。
在14nm的模拟电路中，和三巨头技术水平相当。完全可以为中科驭数提供服务。
中芯国际可以代工
芯片制造一直是我们的软肋，很多设计优良的芯片，因为制造端的“卡脖子”，最终无法量产。
中芯国际目前的工艺水平已经达到了14nm，因为缺少EUV光刻机止步于7nm。
中科驭数的K2DPU工艺为28nm成熟技术，完全可以采用中芯国际代工，并且在良品率方面不亚于台积电。
总之，中科驭数的DPU采用自研的KPU架构，自己的设计团队，可采用华大九天的EDA工具，中芯国际代工，绝对称得上“真自主”。
国产DPU的机遇和挑战
机遇：
数字经济的到来，导致数据大爆发。据IDC统计：全球算力需求每3.5个月就翻一倍，远超当前算力的增长速度。
随着手机芯片向3nm、2nm迭代，摩尔定律已经开始失效了，也就是说未来很难再依靠升级CPU、GPU来解决计算问题。
那怎么办呢？研发一种新的芯片专门处理庞大的数据，这就是DPU。
DPU主要应用在数据中心、云计算、超算等领域，但是未来呢？如果个人PC、智能手机也需要一款芯片用来处理数据，那将是庞大的市场。
年，全球智能手机一年销量为13.5亿台，全球电脑销量为3.41亿台，高达几万亿市场。
如果DPU能够应用在手机和电脑上，未来不可限量。
目前DPU刚刚起步，而国产的中科驭数恰好搭上这个顺风车，那么未来的发展可以想象。
挑战：
随着DPU的重要性不断增加，越来越多的企业将进入该领域。
苹果、高通、英特尔这类企业，拥有多年的芯片研发经验，公司实力、人才积累方面同样世界领先，一旦进入DPU领域，势必会对国内企业造成巨大压力。
一旦，DPU进入7nm制程，国内企业无法代工，势必会失去高端市场。
此外，DPU架构具有特异性，那么兼容就是一个难题。要把这些各异的需求整合起来，并且适应不同厂商的数据中心架构，将是一个长期而艰巨的任务。
而DPU厂商在目前的局面中，不可能在短期内实现“整体、统一、开放、兼容”，定会经历竞争、博弈、兼并，之后才能形成。
在需求端，数据厂商既需要成熟的产品确保系统稳定，又想要差异化服务增强竞争力，同时还想要低成本，这对DPU公司也是一项挑战。
最后就是标准统一方面，因为缺少统一的标准，必然会造成资源的浪费，甚至是方向性错误，结果就是浪费了大量财力、物力、时间，却得不到想要的结果。
总之，国产DPU面临着千载难逢的发展机会，但同时也面临着标准、技术、产品等多方面的竞争和挑战。
未来，究竟谁能够脱颖而出，引领行业，还很难说。
写到最后
中科驭数点亮国产DPU，填补国内空白，在该领域竖起了一面国产旗帜。
DPU可以快速的处理数据，未来，将极大促进我国数据中心、云计算、大数据等领域驶上发展快车道。
此次，国产DPU的点亮也是一次完美的“反击”，越是被打压、越是被封锁，我们就越是要突破。
我是科技铭程，欢迎共同讨论！
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