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本文援引于报告《2021年中国数据处理器行业概览》，首发于头豹科技创新网（www.leadleo.com）。

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DPU大受资本市场追捧，多家初创获得融资

2021年6月15日， 中国DPU初创企业芯启源获得数亿元的融资。这已经是芯启源今年获得的第二笔融资。除了芯起源，云豹以及星云智联等今年刚成立的初创DPU企业亦成功获得融资，且资方不乏腾讯以及红杉这样的巨头。由此可见，资本市场对DPU赛道的看好。DPU是在后摩尔定律时代解决算力瓶颈的新思路，有望成为继CPU、GPU之后的第三大服务器处理器芯片。DPU有着明确的市场需求，再叠加资本的加持，有望成为未来资本市场新的投资风口。

后摩尔定律时代，CPU计算能力增速滞后网络传输速率，激发DPU市场需求

在自2015年起，CPU频率趋于稳定。数据中心提升算力的边际成本显著提高。然而，应用的激增使得当代数据中心中的网络流量以每年25%的速度急剧增长。为了适应这种巨大的流量增长，数据中心网络向高带宽和新型传输体系发展，其网络传输速率迈向100Gbps，且快速向200Gbps与400Gbps发展。数据中心算力提升遭遇瓶颈，难以匹配快速增长的网络传输速率，激发了DPU需求。此外，CPU适合于处理串行的复杂指令操作，对大量并行的固定模式的计算并不适用，例如网络传输的协议栈（TCP/IP）。DPU的出现一方面更好地执行网络传输的协议栈，提升传输效率，另一方面也可以降低CPU负荷，让CPU更有效地处理业务数据。

DPU市场周期性明显，随数据中心带宽升级迭代

2020年，中国DPU产品主要由NVIDIA（Mellanox）、Intel与Broadcom三家企业提供，其中Mellanox凭借在网卡上积累的优势，占据市场龙头位置。

中国DPU市场规模预计在2025年达到40亿美元。通常数据中心带宽升级周期在3年左右。中国将在2023-2025年进入下一轮服务器设备以及DPU更换周期，DPU市场规模有明显的增幅。

数通市场是DPU最大的应用市场，其中裸金属服务器对DPU存在刚需。DPU在电信市场的应用主要为边缘计算场景，渗透率不足5%。针对智能驾驶领域的DPU仍在探索阶段，预计在2023年DPU才有望布局在智能驾驶领域。

DPU技术壁垒高，主要包括硬件、软件以及渠道三大壁垒

中国网络芯片的传输速率停留在10Gbps，滞后国际巨头1-2代；中国网络芯片时延为5ms左右，而NVIDIA与Broadcom网络芯片时延可控制在1ms与3ms。中国网络芯片性能落后的原因包括：（1）技术落后：高速率网络芯片基于调制解调模型（QAM）完成，中国本土企业对QAM算法的优化程度不足，难以支撑更高速率网络芯片的开发项目。（2）设计成本高：25/40Gbps的网络芯片采用的是10/14nm制程工艺，研发周期长（2年左右）且研发成本高（千万元起步），这使初创企业难以负荷

相较于硬件，软件的进入门槛较低。DPU产品涉及的软件主要包括功能软件与驱动软件。其中，中国DPU企业在功能软件层面面临的问题主要包括可靠性不足以及功能创新速度落后。在驱动软件领域，中国初期企业面临的壁垒包括：（1）兼容性不足：市场上硬件与虚拟操作系统版本繁多，初创企业在短时间内难以做到同时兼容。联想的服务器超过40多个版本。DPU企业若想和联想合作，则至少开发40多个驱动程序，且需要定期更新驱动，研发成本高。同时，DPU企业还需要考虑产品是否与市场主流的虚拟操作系统如Vmmare与RedHat等兼容性。NVIDIA等巨头做驱动的团队近200人，在驱动的开发上远远领先初创企业；（2）人工成本高：驱动程序本身设计难度不高，通常一个5人精通汇编语言的团队（2人高级、3人初级）耗时半年就可完成一个驱动的开发。但该团队将一个驱动做到“4个9”可靠性需要一年半，其人力成本超过400万人民币。

此外，DPU初创企业面临“大客户拿不下，小客户不需要”的尴尬局面。DPU的潜在客户主要集中在大型企业以及政企客户。大型政企、云计算厂商等对供应链管控严苛，初创企业难以进入其供应链。中小客户对网络、算力的要求相对较低，因此对DPU的需求不高。 “产品+合作伙伴”是中国初创企业打开渠道的关键。初创企业打开市场渠道首先要保障产品的基础功能与性能，其次是合作伙伴的选择。浪潮、曙光等本土服务器厂商可被优先考虑，其原因包括：（1）浪潮与曙光掌握大量的政企客户，初创企业可借助浪潮与曙光的平台打开政企渠道；（2）政企客户倾向本土产品，因此DPU初创企业具备优势；（3）前期目标客户清晰，无需针对市场上所有主流硬件平台开发驱动，大幅降低驱动程序的开发成本 ；（4）政企客户更关注DPU的安全功能，而安全相关功能实现的壁垒低于网络与存储，更适合初创企业发力。

国际三巨头垄断DPU市场，中国初创企业产品与技术落后

DPU市场是各大芯片厂商新战场。2020年，NVIDIA、Intel以及Broadcom陆续发布旗下的DPU，三家厂商占据中国DPU市场全部份额。NVIDIA通过收购Mellanox，其产品在时延与功能均位居市场第一。首先是超低时延。 Mellanox在InfiniBand领域技术专利第一。相比于以太网技术，InfiniBand具备高带宽、低时延的优势。Mellanox也因此在时延上领先于Intel与Broadcom。在25G及以上的网卡领域，Mellanox市场份额领先于Intel，位列市场第一。中国初创企业25G网卡中使用的网络芯片多基于Mellanox的CX5与CX6（ConnectX-6）架构上研发。在软件功能上，Mellanox研发的RDMA是业界独一档。RDMA最初是InfiniBand网络的技术，最后移植在以太网技术上。Mellanox在InfiniBand网络上提前布局，因此在RDMA的开发上具备天然的优势。NVIDIA通过收购Mellanox ，其DPU产品RDMA功能的实现节点与性能上都领先Intel与Broadcom。NVIDIA取长补短，收购优质资源与技术，避开英特尔在高性能CPU市场的强势，在新赛道DPU市场寻找突破口，变向打压英特尔在服务器处理器的市场地位。

Intel的优势在于三点：（1）服务器CPU市场一家独大；（2）通过收购Altera，获得FPGA生产制造能力，在FPGA市场份额全球第二；（3）拥有10nm生产线。多年以来，Intel依靠垄断CPU稳居芯片行业龙头企业，但同时也面临了诸多如NVIDIA与Xilinx这类实力强劲的挑战者。在处理器芯片异构的大趋势下，Intel仅依靠CPU打天下的时代一去不复返。为顺应潮流，Intel提前收购Altera，将FPGA作为第二产线，增加新的盈利点。

中国DPU初创企业关键成功因素在于外延内生

核心内部因素在于打好资源组合拳，谨慎选择来自头部大厂的资源，在客群厘定、市场理解、长远合作关系选择、政策因素合作关系选择等方面把握机遇，产线多点布局，捕捉产业链上下游盈利空间。

同时，外部成功因素在于整合产业链资源，加强收并购。国际头部企业频繁通过收并购获取先进技术与优质业务。中国初创企业起步较晚，整体技术落后，通过并购获取关键节点技术，形成产业链上下游高效协同是未来可能的有效扩张捷径。

重点关注企业

通过深度研究中国DPU行业内优质企业，头豹建议重点云豹智能、芯启源、中科驭数