一、DPU的进化历程
DPU（数据处理器，Data Processing Unit），是数据中心第三颗主力芯片。2016年，DPU首次由美国公司Fungible提出，其主要目标是优化和提升数据中心效能。DPU是由基础网卡进化而来，是智能网卡发展的下一形态。其进化史可分为以下三个主要阶段：
DPU的进化历程
资料来源：DPU技术白皮书，华经产业研究院整理
二、DPU产业链
DPU上游涉及如EDA设计软件、IP核、封装测试、代工等环节，下游则主要对应数据中心/云计算、智能驾驶、数据通信、网络安全等领域需求。从产业趋势来看，DPU下游需求有望持续放量，国内厂商与海外龙头有望在未来同台竞技。
DPU产业链
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相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国DPU市场深度分析及投资战略咨询报告》
三、全球DPU市场现状分析
1、全球PC与服务器出货量
CPU（中央处理器）是整个计算设备的大脑，其诞生使得软件和硬件从此解耦，可以实现更高IPC和更高频率。自上世纪90年代以来，CPU整体性能提升接近5万倍。据统计，2021年全球PC出货量为3.47亿台，同比增长16.27%。
2015-2021年全球PC出货量及增速
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同时，基于CPU，软件也发展出庞大生态，无论是x86架构服务器端还是ARM架构移动端，都构建起自身丰富的生态系统。CPU重要应用领域包括PC和服务器，每台PC通常有一颗CPU，而每台服务器CPU数量不定，通常分为一路、双路、四路及以上服务器；其中，以双路服务器为主。据统计，2021年全球服务器出货量达1353.9万台，同比增长9.07%；
2015-2021年全球x86服务器出货量及增速
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2、全球数据中心市场规模
随着全球互联网的迅速发展，数据量的巨量增长，推动了全球数据中心行业的发展。据统计，2021年全球数据中心市场收入为679.3亿美元，同比增长9.8%。预计2022年全球数据中心市场收入将达到746亿美元。
2017-2022年全球数据中心市场规模及增速
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3、全球DPU市场空间
据统计，2020年，全球DPU市场空间为30.5亿美元，截至2021年达到50.7亿美元，预计至2025年，市场空间将有望达到245.3亿美元，五年复合增速为51.73%。
2020-2025年全球DPU市场空间及增速
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四、中国DPU市场现状分析
1、数据中心市场规模
受新基建、数字化转型及数字中国远景目标等国家政策促进及企业降本增效需求的驱动，近年来我国数据中心业务收入持续高速增长。据统计，2021年，我国数据中心行业市场收入达到1500.2亿元，同比增长28.5%。随着我国各地区、各行业数字化转型的深入推进，我国数据中心市场收入将保持持续增长态势。
2017-2022年中国数据中心市场规模及增速
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2、云计算市场规模
在带宽迭代上，数据中心平均2-3年迭代一次，DPU能够很好支持用户数据中心带宽升级，并且将新功能灵活部署在旧有的硬件架构上。2017-2019年，我国云计算行业规模增速均在30%以上，呈高速增长态势，2021年我国云计算市场规模为3102亿元。目前，包括亚马逊、阿里云、华为等云计算龙头都在发展符合自身要求的DPU产品线。
2016-2021年我国云计算市场规模及增速
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3、自动驾驶乘用车销量及渗透率
DPU在车载终端的部署可提升终端处理能力和传输速率，从而降低时延，保证车辆在高速移动场景下维持数据交换。未来，智能驾驶每个车机节点都可视为小型数据中心，并将产生大量的数据处理、转发、交换和存储需求。
为降低车载终端在无线侧的传输时延，每辆智能驾驶汽车都有望配备DPU。以NVIDIA为例，其智能驾驶平台Atlan即集成了DPU芯片，预计在2025年用于车机之上。DPU可以部署在L3及以上级别自动驾驶汽车上，未来搭载TJP、HWP等L3级别功能的智能汽车将会逐步落地，到2027年L2.5/3级别智能汽车有望成为主流
2021-2030中国L2及以上自动驾驶乘用车销量及渗透率预测
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4、DPU市场空间
2023年国内数据中心将升至800G，届时DPU性能将升级至100G及更高，DPU将迎来第一轮配置需求。据统计，2021年国内DPU市场规模为75.3亿元，预计2025年，国内市场规模将达到565.9亿元，五年复合增速达170.60%。
2020-2025年中国DPU市场空间及增速
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五、DPU市场竞争格局分析
1、全球DPU市场主要参与者
除NVIDIA外，Intel公司在2015年收购了Altera，并于2021年6月发布IPU类DPU产品。Marvell从2018年起陆续收购了Cavium、Avera Semiconductor和芯片初创公司Innovium。Xilinx于2019年4月宣布收购Solarflare，并于2020年发布Alveo系列加速卡产品，后又被AMD于2022年2月收购。Fungible则专注于DPU设计，于2019年推出了F1DPU产品。2022年4月，AMD宣布对DPU厂商Pensando收购，通过这次并购，AMD将正式进军DPU领域，完成涵盖CPU、GPU、FPGA和DPU整个云端布局。
全球DPU芯片主流玩家
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2、国内DPU新兴厂商
国内市场除阿里巴巴、华为与腾讯外，其他DPU新兴产业亦蓄势待发，如北中网芯、芯启源、云豹智能、星云智联、大禹智芯、中科驭数等纷纷入局。其中北中网芯（左江科技控股66.86%）成立于2020年，并于2022年完成第二轮战略融资，引入润兴锐华、三汇智芯等市场资本，主要研制目标为可编程网络安全芯片，以应对当前快速扩大的数据中心DPU市场需求，预计2022年下半年流片返回，发力国内DPU市场。
国内DPU新兴厂商情况
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六、DPU不同技术参数对比
DPU不同技术路径在成本、编程简易性和灵活性方面存在各自利弊。其中，ASIC具备高性能、低功耗、低成本等特性，但其在预定义范围内可编程性较低，灵活性一般，限制了其向新应用场景开拓的能力；基于FPGA的技术路线具有非常高的灵活性和可编程性，在足够时间和成本预算支持下可以相对有效地支持几乎所有功能，但其价格昂贵、功耗较高、芯片面积较大；对于更复杂、更广泛的现实用例，基于SoC（如NVIDIA Blue Field DPU）的技术路线提供了更优实施选项，SoC技术路线具备可编程、高灵活性等特征，是未来DPU发展的一个主流方向。
DPU不同技术路线参数对比
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七、DPU行业未来发展趋势
数据中心是DPU目前最主要的应用场景，预计未来用于数据中心的DPU数量将达到和数据中心服务器同等量级。随着DPU技术方案更加成熟、数据中心在全球范围内加速落地，以及智能驾驶等诸多应用场景逐渐放量，NVIDIA、Intel等厂商数据处理类芯片DPU/IPU大规模量产，全球DPU市场将在未来几年迎来爆发式增长。
DPU和网络计算成为以数据为中心的计算架构核心
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