英偉達(dá)CEO黃仁勛（圖片來源：Nvidia官網(wǎng)）
“我即將展示的產(chǎn)品，融合了新的GPU加速計(jì)算能力，擁有Mellanox高性能網(wǎng)絡(luò)，補(bǔ)足我們最后一塊拼圖的產(chǎn)品是——全球首款專為TB級數(shù)據(jù)中心加速計(jì)算而設(shè)計(jì)的CPU處理器，它的秘密代號是Grace。”
這是2021年4月英偉達(dá)（NVIDIA）CEO黃仁勛在GTC峰會(huì)演講中的一段話。然而，讓人意想不到的是，直到8月12日英偉達(dá)自曝后人們才知道，這段不足100字、14秒的演講內(nèi)容竟然不是黃仁勛本人出鏡，而是使用了合成的“數(shù)字替身”，即利用英偉達(dá)GPU處理器與Omniverse軟件平臺共同形成的“虛擬黃仁勛”形象。
這一事件引發(fā)了人們對虛擬現(xiàn)實(shí)、元宇宙、AI換臉等技術(shù)和概念的激烈討論，同時(shí)也讓“英偉達(dá)”這家美國芯片霸主從半導(dǎo)體行業(yè)“出圈”，走入了大眾視野。
自1993年成立至今，在黃仁勛的帶領(lǐng)下，英偉達(dá)成功創(chuàng)造且引領(lǐng)了GPU（圖形處理器）芯片這一類別，產(chǎn)品覆蓋整個(gè)PC設(shè)備GPU至服務(wù)器GPU市場。
過去五年間，英偉達(dá)市值從310億美元增長到5619億美元，躋身成為全球第七大半導(dǎo)體供應(yīng)商，是人工智能（AI）芯片領(lǐng)域炙手可熱的明星企業(yè)。
與此同時(shí)，在英偉達(dá)市值超過英特爾之后，國內(nèi)半導(dǎo)體市場看到了GPU、AI芯片賽道更大的市場機(jī)會(huì)，景嘉微、天數(shù)智芯、登臨科技、壁仞科技、燧原科技、寒武紀(jì)、沐曦集成電路等企業(yè)均在通用處理器這一賽道中集聚。
但作為全球芯片銷量大國，中國卻沒有出現(xiàn)一家“英偉達(dá)”這樣的芯片巨頭，大市場并沒有產(chǎn)生與之匹配的大公司。根據(jù)IC Insight的統(tǒng)計(jì)顯示，2020年全球半導(dǎo)體市場規(guī)模為3957億美元，其中，中國大陸市場規(guī)模是1434億美元，為全球最大市場，占全球比例達(dá)到36.24%。然而，總部位于中國大陸的半導(dǎo)體公司2020年總產(chǎn)值僅為83億美元，僅占市場規(guī)模的5.9%。
偌大的蛋糕，究竟誰能切下一角？半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)何時(shí)才能造出“中國英偉達(dá)”？
GPU圖形處理器又被稱為顯示芯片、視覺處理器，最初于1999年由英偉達(dá)提出，是個(gè)人電腦、工作站、游戲主機(jī)以及移動(dòng)設(shè)備（智能手機(jī)、平板電腦、VR設(shè)備）上專門運(yùn)行繪圖運(yùn)算的微處理器。
隨著GPU的并行計(jì)算優(yōu)勢被逐步挖掘，GPU的應(yīng)用領(lǐng)域從圖形處理擴(kuò)展到高性能計(jì)算，逐步成為Al計(jì)算最成熟、應(yīng)用最廣泛的通用型芯片。2020年6月，英偉達(dá)推出基于安培（Ampere）架構(gòu)的A100 Tensor Core GPU，成為全球性能最強(qiáng)的AI芯片。
以應(yīng)用終端角度分類，GPU可分為PC端GPU、服務(wù)器GPU和移動(dòng)端GPU，對應(yīng)三種架構(gòu)，即與專用電路板及組件組成的獨(dú)立顯卡，共享集成顯卡，以及移動(dòng)端GPU與其他芯片或模塊一起封裝成高集成度的SoC——應(yīng)用于手機(jī)、汽車電子、AI在內(nèi)的多個(gè)應(yīng)用場景。
自從AMD在2006年收購加拿大GPU廠商ATI之后，目前，在PC及服務(wù)器GPU領(lǐng)域，全球GPU市場呈現(xiàn)“美國芯片三巨頭”——英特爾、AMD和英偉達(dá)壟斷的局面。集成GPU市場英特爾優(yōu)勢明顯，獨(dú)立GPU市場英偉達(dá)和AMD兩強(qiáng)割據(jù)。
根據(jù)研究機(jī)構(gòu)Jon Peddie Research的數(shù)據(jù)顯示，2021年第一季度，全球PC端GPU市場中，英特爾（Intel）以68%市場份額位居榜首，AMD和英偉達(dá)分別為17%和14%，三家共計(jì)份額接近100%；全球獨(dú)立GPU領(lǐng)域中，英偉達(dá)是數(shù)據(jù)中心GPU市場領(lǐng)導(dǎo)者，占據(jù)81%的市場份額，擁有領(lǐng)先優(yōu)勢，AMD則以占比19%位居第二。
僅2019年，英偉達(dá)憑借V100系列等產(chǎn)品，占據(jù)了中國AI訓(xùn)練芯片市場90%份額，牢牢掌握著中國這一龐大的AI芯片銷售市場。
英偉達(dá)能持續(xù)作為“芯片霸主”地位的核心原因之一在于其“輕設(shè)計(jì)模式”。英偉達(dá)不做芯片制造和封裝，交由臺積電代工完成，自身享受7nm等先進(jìn)制程工藝技術(shù)紅利。根據(jù)財(cái)報(bào)顯示，2016年至2021年期間，英偉達(dá)收入增長了233%，營業(yè)利潤翻了一番，達(dá)到45億美元。在截至今年5月的三個(gè)月內(nèi)，銷售額同比猛增84%，毛利率則達(dá)到了64%。
事實(shí)上，中國很早就進(jìn)入了GPU芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，但結(jié)果并不如意。
從20世紀(jì)70年代開始，中國開始引進(jìn)半導(dǎo)體與集成電路技術(shù)和生產(chǎn)線。但結(jié)果卻是陷入了“代代引進(jìn)、代代落后”的惡性循環(huán)，加上“漢芯一號”假芯片事件給社會(huì)帶來的不良影響，讓中國的“自主處理器”遭受嚴(yán)重挫敗，以及中國積極推動(dòng)WTO全球化等因素，從而錯(cuò)失了全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的黃金時(shí)期，下游企業(yè)只能“造不如買”。
到2000年，以國家“18號文件”出臺為標(biāo)志，中國半導(dǎo)體才逐漸形成設(shè)計(jì)、制造、封裝測試“三業(yè)分離”的產(chǎn)業(yè)組織形態(tài)，引進(jìn)以“中芯國際”為代表的一批芯片制造（Foundry）企業(yè)在華建設(shè)、投產(chǎn)，技術(shù)水平也因此得到快速提升。
目前，景嘉微、天數(shù)智芯、登臨科技、壁仞科技、燧原科技、寒武紀(jì)、沐曦集成電路等企業(yè)均在通用處理器這一賽道中集聚。
2014年，以軍機(jī)圖形顯示控制模塊起家的“景嘉微”（300474.SH）成功研制出軍用GPU芯片JM5400，隨后在2018年成功研發(fā)出28nm制程工藝的第二代GPU芯片JM7200。景嘉微從軍用定制走向通用GPU，成為全球少數(shù)、國內(nèi)唯一實(shí)現(xiàn)獨(dú)立GPU商用量產(chǎn)的公司。
除景嘉微外，2021年3月天數(shù)智芯發(fā)布了國內(nèi)首顆7納米工藝制造的GPGPU（通用圖形處理器），即去掉了傳統(tǒng)GPU 30%的圖形渲染部分，只為處理人工智能（AI）應(yīng)用而生；燧原科技則在今年6月發(fā)布了迄今中國最大的AI計(jì)算芯片“邃思2.0”AI芯片、基于邃思2.0的“云燧T20”訓(xùn)練加速卡和“云燧T21”訓(xùn)練OAM模組。
但值得注意的是，景嘉微研發(fā)的JM7200芯片，性能只相當(dāng)于2012年英偉達(dá)GTX 640水平，難以滿足企業(yè)客戶的應(yīng)用需求。即便燧原科技的“邃思2.0”AI芯片，也僅和英偉達(dá)的A100達(dá)成平手，Benchmark測試的6個(gè)項(xiàng)目中有2項(xiàng)大幅超越了英偉達(dá)A100的性能表現(xiàn)。（詳見鈦媒體App前文：《燧原科技發(fā)布中國最大的AI計(jì)算芯片，加速推進(jìn)三大業(yè)務(wù)方向落地》）
背后的原因，主要由于中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)起步晚，芯片的技術(shù)門檻高、成本彈性大、產(chǎn)業(yè)高度集中，使得中國GPU芯片企業(yè)的整體研發(fā)投入、技術(shù)、人才都滯后于國外，從而在產(chǎn)品性能和技術(shù)上依然和芯片巨頭有差距，下游企業(yè)依然難以脫離“美國芯片三巨頭”的境地。
以研發(fā)投入為例，2011年至2020年的十年間，景嘉微的研發(fā)投入費(fèi)用總額為人民幣6.27億元，而英偉達(dá)2020年這一年的研發(fā)投入就達(dá)到39.24億美元，約合人民幣253.23億元，十年間英偉達(dá)總計(jì)投入超過1200億元人民幣，兩者相差超190倍。
在人才方面，截至2021年上半年，英偉達(dá)員工人數(shù)高達(dá)18975人，景嘉微總員工人數(shù)為1174人，遠(yuǎn)低于AMD在上海研發(fā)中心的2000名員工。
“AI芯片、GPU芯片市場比較特殊，跟傳統(tǒng)的專用處理器不一樣，技術(shù)十分復(fù)雜。它需要大量的數(shù)據(jù)，需要和特定的算法結(jié)合，才能夠付諸市場運(yùn)用。”新思科技中國副總經(jīng)理謝仲輝在今年4月接受鈦媒體App獨(dú)家專訪時(shí)表示，如果企業(yè)想把首顆AI芯片做扎實(shí)，通常需要兩三年以上。
在他看來，芯片半導(dǎo)體本身是一個(gè)投入大、周期長、見效慢的行業(yè)，技術(shù)完全國產(chǎn)化需要長期持續(xù)的資金、人才和技術(shù)積累，很難用“砸金錢見回報(bào)”這種互聯(lián)網(wǎng)思維來處理。
此外，結(jié)合CUDA技術(shù)的軟硬件生態(tài)，也是國內(nèi)芯片企業(yè)與英偉達(dá)形成較大差距的另一重要原因。
2006年，英偉達(dá)就發(fā)布了并行計(jì)算平臺CUDA，其中包含一系列開發(fā)工具，只有安裝使用這個(gè)平臺才能夠進(jìn)行復(fù)雜的并行計(jì)算，任何人只要擁有一臺配有英偉達(dá)GPU的筆記本電腦，就可以利用CUDA可以進(jìn)行科學(xué)、便捷編程計(jì)算，比如深度學(xué)習(xí)、AI算法等，開發(fā)相關(guān)軟件。過去十多年，英偉達(dá)堅(jiān)持不懈地推廣CUDA，使更多政企級類型軟件都基于該平臺開發(fā)，將英偉達(dá)自研GPU硬件與CUDA軟件相結(jié)合，高效實(shí)現(xiàn)應(yīng)用落地。
相比之下，目前國內(nèi)卻沒有一個(gè)類似CUDA和英偉達(dá)硬件深度綁定的系列平臺，技術(shù)壁壘差距十分明顯。大部分國產(chǎn)GPU廠商均采取兼容CUDA開源框架的策略，如天數(shù)智芯、登臨等，準(zhǔn)備在此基礎(chǔ)上培育自己的軟件生態(tài)。
“短期來看，國產(chǎn)GPU兼容CUDA更容易發(fā)展，畢竟寫算子是人力密集型行業(yè)，用戶遷移的話是需要100%遷移、整套代碼都要在你的片上跑，如果代碼量很小，需要的算子不那么多，難度就比較低。但是長期來看，還是要擺脫兼容思路，發(fā)展自有的核心技術(shù)。”芯片行業(yè)內(nèi)人士表示，選擇兼容主要是確保已有軟件依然可用，未來會(huì)不斷改進(jìn)自家平臺，使其更加匹配自己的芯片，從而吸引開發(fā)者遷移。
但也有企業(yè)選擇不兼容CUDA生態(tài)，比如同時(shí)做AI訓(xùn)練和推理芯片的燧原科技，今年全面升級了其“馭算TopsRider”軟件平臺以及全新的“云燧集群”，希望能擁有生態(tài)主導(dǎo)權(quán)。
總結(jié)來看，對標(biāo)英偉達(dá)的這些國內(nèi)芯片企業(yè)依然處在發(fā)展的初級階段，AI芯片技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化、市場化能力較弱，沒有產(chǎn)生實(shí)際的大規(guī)模使用，距離超越或取代“中國英偉達(dá)”仍然有很長的路要走。
中科馭數(shù)CEO鄢貴海在接受鈦媒體App采訪時(shí)表示，雖然目前中國需求側(cè)雖然還是全球最大的單一市場，增速也名列前茅，“需求側(cè)”還是很強(qiáng)勁的，但在高端芯片方面無論是設(shè)計(jì)還是制造還有不小差距，“供給側(cè)”不夠強(qiáng)大。他指出，供給側(cè)的優(yōu)劣不僅取決于一家企業(yè)，而是全產(chǎn)業(yè)鏈能力。短期內(nèi)要想打造出這樣大體量和全面引領(lǐng)性的企業(yè)還是不太現(xiàn)實(shí)的。
中科馭數(shù)成立于2018年，是一家專用計(jì)算架構(gòu)研發(fā)商，孵化自中科院計(jì)算所的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，如今公司估值已超10億元。今年7月27日，中科馭數(shù)完成數(shù)億元A輪融資，由華泰創(chuàng)新領(lǐng)投，靈均投資以及老股東國新思創(chuàng)跟投。
高瓴合伙人、高瓴創(chuàng)投軟件與硬科技負(fù)責(zé)人黃立明在接受鈦媒體App的獨(dú)家專訪時(shí)表示，雖然GPU市場前景廣闊，但中國創(chuàng)業(yè)公司很難直接做成“英偉達(dá)”。除了技術(shù)難度外，還要結(jié)合很強(qiáng)的應(yīng)用來做——涉及到軟件系統(tǒng)軟件生態(tài)，這對創(chuàng)業(yè)公司來說要求是極高的。
高瓴于2020年2月推出獨(dú)立VC品牌高瓴創(chuàng)投，此后其對芯片半導(dǎo)體領(lǐng)域進(jìn)行投資入局，其中包括半導(dǎo)體IP企業(yè)芯耀輝、EDA廠商芯華章，GPU平臺壁仞科技、DPU公司星云智聯(lián)，加上碳化硅方面的天科合達(dá)、光芯片領(lǐng)域的敏芯半導(dǎo)體、以及手機(jī)基帶星思半導(dǎo)體等。
黃立明強(qiáng)調(diào)，能在這個(gè)方向跑出來的公司，無論海外還是國內(nèi)，高瓴判斷最終都不會(huì)有很多。
“我們現(xiàn)在先不糾結(jié)于怎么去取代英偉達(dá)，路都是一步一步走的。我覺得首先中國得有國產(chǎn)AI芯片、通用GPU、FPGA等底層算力。只要國內(nèi)有市場需求，我們一定有很多機(jī)會(huì)。”華映資本主管合伙人章高男對鈦媒體App表示，國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)風(fēng)口已至，中國現(xiàn)在切入GPU市場是“天時(shí)、地利、人和”皆備，尤其半導(dǎo)體和下一代AI技術(shù)都是中國必須突圍的領(lǐng)域。
章高男舉了一個(gè)例子，金山辦公產(chǎn)品雖然遜于微軟Office套件，但市場給出1100多億元市值，背后重要原因之一是，中國必須得有國產(chǎn)office，同樣道理也適用于國產(chǎn)的GPU市場。
華映資本是國內(nèi)最早布局移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和文化產(chǎn)業(yè)的私募股權(quán)基金之一，近幾年To B領(lǐng)域也成為華映資本重點(diǎn)關(guān)注的投資領(lǐng)域。目前華映資本在To B領(lǐng)域投資的30余個(gè)項(xiàng)目，投資總額超7億元生態(tài)，由技術(shù)型投資人章高男負(fù)責(zé)搭建。在數(shù)據(jù)中臺及底層算力相關(guān)領(lǐng)域，華映資本投資布局了壁仞科技、天云大數(shù)據(jù)，中科海微等項(xiàng)目。
實(shí)際上，作為橫跨視覺計(jì)算和AI計(jì)算的通用平臺，GPU擁有巨大的市場空間。據(jù)東吳證券測算，預(yù)計(jì)到2027年，GPU領(lǐng)域國產(chǎn)替代的市場空間規(guī)模超過341億美元。除了既有的游戲市場，在工業(yè)、醫(yī)療、軍事航天等方向都有進(jìn)一步的發(fā)揮空間。
今年3月，原商湯科技總裁張文聯(lián)合創(chuàng)立的通用智能芯片設(shè)計(jì)商“壁仞科技”完成了B輪融資。2019年9月成立以來，公司總?cè)谫Y額超47億元人民幣，投資方包括高瓴創(chuàng)投、華映資本、中國平安、招商局資本、BAI資本、國盛集團(tuán)國改基金等，估值已超過100億元，成長半導(dǎo)體行業(yè)勢頭最為迅猛的“獨(dú)角獸”企業(yè)之一。
除壁仞外，沐曦集成電路、摩爾線程等入局GPU領(lǐng)域的企業(yè)也都完成了融資。
8月25日，GPU廠商沐曦集成電路宣布完成10億元人民幣的A輪融資，創(chuàng)始人陳維良、楊建等均來自美國芯片巨頭AMD，投資方包括中國國有企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整基金股份有限公司、中國互聯(lián)網(wǎng)投資基金、經(jīng)緯中國、和利資本、紅杉中國、光速中國、國創(chuàng)中鼎、智慧互聯(lián)產(chǎn)業(yè)基金、上?？苿?chuàng)基金、聯(lián)想創(chuàng)投等；而2020年成立的摩爾線程，宣稱100天內(nèi)就完成了兩輪數(shù)十億元融資，團(tuán)隊(duì)成員主要來自英偉達(dá)，投資方包括深創(chuàng)投、紅杉資本中國基金、招商局創(chuàng)投、字節(jié)跳動(dòng)、小馬智行、五源資本等。
不過，一個(gè)有趣的現(xiàn)象是，壁仞、沐曦、摩爾線程上述三家初創(chuàng)企業(yè)是名副其實(shí)的“PPT融資造芯”，融資時(shí)無一家完成首顆芯片的流片（流水線試生產(chǎn)）。
為何市場投資人愿意對此敞開錢包？數(shù)位投資人在接受鈦媒體App采訪時(shí)表示，這些項(xiàng)目能夠獲得大量資本支持，原因都為投資早期，主要看的還是團(tuán)隊(duì)、賽道兩部分：AI芯片賽道風(fēng)口已至，高管團(tuán)隊(duì)也均出自“美國芯片三巨頭”。
“我覺得需要給這些企業(yè)機(jī)會(huì)和耐心，不可能500個(gè)人都在寫PPT。制造芯片是一個(gè)5年到10年的事情，我們愿意去投的原因，并非是投機(jī)或者是忽悠。我認(rèn)為，投半導(dǎo)體賽道本身風(fēng)險(xiǎn)就高，需要做好長周期的打算，需要有足夠強(qiáng)的風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)能力，這和投資互聯(lián)網(wǎng)的模式創(chuàng)新完全不一樣。”上述投資人對鈦媒體App表示。
但也有半導(dǎo)體行業(yè)投資人指出，上述投資項(xiàng)目本質(zhì)上還是希望市值撐高，有更高的回報(bào)率，尤其“芯片熱”環(huán)境下，風(fēng)投機(jī)構(gòu)需要不斷在中早期尋找這些GPU、AI芯片企業(yè)標(biāo)的，希望從中賭得一份更高的回報(bào)。
此外，在這一波GPU創(chuàng)業(yè)浪潮中，創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)師出“美國芯片三巨頭”。例如，天數(shù)智芯首席科學(xué)家鄭金山曾任AMD首席技術(shù)專家；沐曦的創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)主要來自AMD，CEO陳維良曾在AMD擔(dān)任圖形研發(fā)高級總監(jiān)，CTO楊建曾任AMD Fellow（院士）；壁仞科技最新上任的聯(lián)席CEO李新榮，曾任AMD全球副總裁，壁仞科技高級副總裁陳文中也曾在AMD任職。
對此，章高男表示，AMD是GPU領(lǐng)域排名前二的芯片巨頭，關(guān)于GPU核心研發(fā)都在上海，而圖形渲染的研發(fā)是在美國，企業(yè)可以去找AMD和英偉達(dá)兩家公司高管去溝通，而最終選擇的人肯定是半導(dǎo)體行業(yè)內(nèi)的佼佼者。
鄢貴海認(rèn)為，在細(xì)分新興賽道，憑借需求側(cè)的應(yīng)用“勢能”，中國芯片企業(yè)集中優(yōu)勢兵力，立足服務(wù)本土企業(yè)，突出開發(fā)的敏捷性，是有機(jī)會(huì)在產(chǎn)品定義、方案迭代周期上超越“英偉達(dá)”這些芯片巨頭。他預(yù)計(jì)，10年內(nèi)會(huì)出現(xiàn)一批技術(shù)領(lǐng)先的國產(chǎn)GPU、DPU企業(yè)。
“芯片產(chǎn)業(yè)五個(gè)環(huán)節(jié)：設(shè)計(jì)、制造、封測、材料、EDA五個(gè)環(huán)節(jié)中，與應(yīng)用最相關(guān)的是設(shè)計(jì)，我們最大的優(yōu)勢又在于應(yīng)用，所以非常有機(jī)會(huì)在“設(shè)計(jì)”這一環(huán)節(jié)取得突破，然后以點(diǎn)帶面，逐步擴(kuò)大勝利版圖。所謂“彎道超車”還是追趕策略，切入面向未來的新賽道并且全力加速才更有可能占據(jù)新的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。希望能在10年內(nèi)能出現(xiàn)一批技術(shù)領(lǐng)先、產(chǎn)品扎實(shí)而且富有戰(zhàn)略意識的企業(yè)。”鄢貴海對鈦媒體App表示。
壁仞科技創(chuàng)始人張文表示，對芯片公司的能力要求從產(chǎn)品級提升到系統(tǒng)級和生態(tài)級。時(shí)間上不超過5年，中國在AI芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域趕上甚至領(lǐng)先國際水準(zhǔn)。他強(qiáng)調(diào)，超越英偉達(dá)，需要重新定義一個(gè)產(chǎn)品，以及重新定義一個(gè)市場。
在黃仁勛看來，負(fù)責(zé)在數(shù)據(jù)中心傳輸和處理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理單元（DPU），正與CPU、GPU共同組成“未來計(jì)算的三大支柱”。當(dāng)中國芯片企業(yè)發(fā)力GPU時(shí)，英偉達(dá)則把目光放在了CPU、DPU這兩個(gè)新市場中。
2020年9月，英偉達(dá)宣布擬以400億美元，從日本軟件集團(tuán)處收購英國芯片設(shè)計(jì)商Arm，預(yù)計(jì)寫下半導(dǎo)體行業(yè)最大的并購案。但這筆交易存有爭議，目前還等待歐盟、英國、美國和中國等政府的批準(zhǔn)。但2021年4月，英偉達(dá)則宣布進(jìn)軍數(shù)據(jù)中心CPU市場，發(fā)布Grace CPU處理器，也就是本文開頭黃仁勛所講的那一段話。（詳見鈦媒體App前文：《英國政府出手干預(yù)，英偉達(dá)400億美元并購Arm交易生變》）
CPU和GPU之外，英偉達(dá)還在布局DPU。2019年，英偉達(dá)宣布以69億美元全現(xiàn)金的形式收購以色列網(wǎng)絡(luò)芯片商邁絡(luò)思（Mellanox），并最終將其拿下。而這筆英偉達(dá)有史以來規(guī)模最大的收購，黃仁勛最看重的就是邁絡(luò)思在數(shù)據(jù)中心技術(shù)等方面獨(dú)步天下的能力。2020年10月，英偉達(dá)首次推出了DPU — NVIDIA BlueField系列數(shù)據(jù)處理器。
究其根本，一方面DPU更靈活安全，更重要的是，DPU可以解放CPU的算力，釋放服務(wù)器的負(fù)載，并憑借低功耗顯著降低綜合成本，甚至還可以改善AI和機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用的性能。
據(jù)IDC統(tǒng)計(jì)，全球算力的需求每3.5個(gè)月就會(huì)翻一倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了當(dāng)前算力的增長速度。在此驅(qū)動(dòng)下，全球計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施也在發(fā)生根本轉(zhuǎn)變：一些數(shù)據(jù)量過大的工作負(fù)載，過多占用CPU資源，與之協(xié)同作戰(zhàn)的各種“X”PU芯片便應(yīng)運(yùn)而生，GPU、FPGA等芯片之外，DPU就是下一個(gè)“X”PU。
業(yè)內(nèi)人士就此做了一個(gè)形象的比喻，網(wǎng)絡(luò)就像造馬路，以前1G 10G時(shí)代馬路已經(jīng)不夠?qū)捔?，車子越來越多，為了平衡壓力，通過增加紅綠燈和投入更多的交警來更高的協(xié)調(diào)資源，這樣已經(jīng)讓原來的效率提高很多，但是仍然不夠。必須第一擴(kuò)大馬路，這就是帶寬增加，但是馬路從2道變?yōu)?道，僅僅依靠紅綠燈和有限的交警還是會(huì)堵塞，但是我們不能無限增加交警，這就需要馬路能更加智能，幫助解決擁堵。
章高男指出，大量的網(wǎng)絡(luò)管理在CPU里面，占據(jù)了容器能力，而DPU則是將服務(wù)器智能提供空間能力，大量虛擬化空間可以提高算力需求。
隨著2020年，DPU的名聲超出了競爭對手英特爾所推出的基礎(chǔ)設(shè)施處理器(IPU)和SmartNIC，也讓每個(gè)對數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)虎視眈眈的企業(yè)都要在這個(gè)領(lǐng)域分一杯羹。DPU成為了各大芯片巨頭、初創(chuàng)公司爭相研發(fā)的新賽道，國產(chǎn)DPU現(xiàn)在幾乎處在百花齊放的狀態(tài)，紅杉、高瓴創(chuàng)投、鼎暉、軟銀中國都開始入場。
今年4月，天眼查數(shù)據(jù)顯示，國產(chǎn)DPU芯片供應(yīng)商“云豹智能”完成騰訊投資、紅杉資本、耀途資本等聯(lián)合的天使輪融資；5月末，芯啟源完成數(shù)億元Pre-A輪融資，投資方包括軟銀中國、浦東科創(chuàng)集團(tuán)等；7月27日，DPU芯片研發(fā)商“中科馭數(shù)”完成華泰創(chuàng)新領(lǐng)投的數(shù)億元A輪融資；8月30日，DPU芯片研發(fā)商星云智聯(lián)宣布完成了數(shù)億元天使輪融資，由高瓴創(chuàng)投領(lǐng)投，鼎暉VGC、華登國際中國基金參與跟投；9月初，大禹智芯獲得追遠(yuǎn)創(chuàng)投和華義創(chuàng)投聯(lián)合投資的Pre-A1輪融資。
“DPU有可能成為繼CPU和GPU之后的第三顆算力芯片，但從結(jié)構(gòu)上來看，DPU會(huì)更異構(gòu)、也更專用。”鄢貴海在接受鈦媒體App等采訪時(shí)表示，DPU產(chǎn)生的背景是智能時(shí)代數(shù)據(jù)爆發(fā)導(dǎo)致的端-邊-云一體化趨勢帶來的對計(jì)算延遲、數(shù)據(jù)安全、資源虛擬化需求。CPU對這些非業(yè)務(wù)性負(fù)載已不堪重負(fù)，迫切需要一個(gè)理想的對象來分擔(dān)這些計(jì)算負(fù)載。
頭豹研究院則預(yù)測，中國DPU市場規(guī)模預(yù)計(jì)將在2025年達(dá)到37.4億美元。全球DPU市場規(guī)模2025年預(yù)計(jì)將達(dá)到135.7億美元。同時(shí)報(bào)告也指出，數(shù)據(jù)流通是DPU最大的應(yīng)用市場，其中裸金屬服務(wù)其對DPU存在剛需。DPU在電信市場的應(yīng)用主要為邊緣計(jì)算場景，滲透率不足5%。針對智能駕駛領(lǐng)域的DPU仍在探索階段，預(yù)計(jì)在2023年DPU才有望布局在智能駕駛領(lǐng)域。
中國DPU市場規(guī)模，2020-2025年預(yù)測，來源：頭豹研究院
鄢貴海指出，CPU的性能從5-10年前每年30%的增幅，到三年前大概只有每年不到3%的性能增幅。而網(wǎng)絡(luò)帶寬每年依舊還有35%左右的增長。
以中泰證券為例，當(dāng)時(shí)該公司遇到的挑戰(zhàn)是，交易報(bào)單合規(guī)檢查太慢，需要提高交易效率。于是，中科馭數(shù)與中泰證券、上交所技術(shù)有限責(zé)任公司聯(lián)合研發(fā)了一套極速風(fēng)控系統(tǒng)解決方案，來加速這一流程。中科馭數(shù)相繼研發(fā)了超低時(shí)延智能網(wǎng)卡、數(shù)據(jù)計(jì)算加速卡等多套產(chǎn)品和解決方案，主要面向高帶寬、低時(shí)延、數(shù)據(jù)密集型等場景。該公司今年已經(jīng)實(shí)現(xiàn)千萬級別的季度營收。中科馭數(shù)的下一代DPU芯片預(yù)計(jì)將于2021年底完成設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)可處理高達(dá)200G網(wǎng)絡(luò)帶寬數(shù)據(jù)。
不過，DPU市場雖然火爆，但概念較新，未知更多，投資風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)更大。
芯啟源CEO盧笙指出，目前DPU細(xì)分賽道的壁壘還是相對較高的，除了技術(shù)壁壘之外，還有市場的壁壘，需要客戶不斷迭代，尤其是配合開源軟件不斷升級去適配客戶快速變化的軟硬件環(huán)境。因此VC（風(fēng)險(xiǎn)投資）在投資之前，一定要先認(rèn)可賽道，且有足夠的耐心。他強(qiáng)調(diào)，投資人需要對市場進(jìn)行不斷地觀察并調(diào)整判斷，現(xiàn)在誰也無法預(yù)料未來DPU發(fā)展前景。
也有媒體認(rèn)為，當(dāng)英偉達(dá)進(jìn)入新開辟的CPU和DPU戰(zhàn)場，對中國的GPU廠商或許是個(gè)利好，尤其英偉達(dá)依然花大量精力放在400億美元收購英國芯片設(shè)計(jì)商Arm公司的并購交易上，這對新創(chuàng)GPU企業(yè)而言，可能是個(gè)追趕的時(shí)機(jī)。
正如章高男對鈦媒體App所說，“從邏輯上講，門檻不高的事情通常稀缺性都不高。（芯片半導(dǎo)體賽道）有些事情是很難的，需要長時(shí)間投入，雖然是高風(fēng)險(xiǎn)，但總歸得有人去做。這是真正對國家有利的長遠(yuǎn)投入，其實(shí)應(yīng)該鼓勵(lì)投資。否則的話，這些需要長時(shí)間投入的難事，誰都不去做，你永遠(yuǎn)上不了臺階。”
章高男強(qiáng)調(diào)，雖然風(fēng)險(xiǎn)投資肯定要追求回報(bào)，但他認(rèn)為，在整個(gè)資金分配合理情況下，拿出一部分投資半導(dǎo)體賽道的初創(chuàng)企業(yè)，不僅有極強(qiáng)的社會(huì)意義，更是某種長期價(jià)值投資的重要體現(xiàn)。
（本文首發(fā)鈦媒體App，作者｜林志佳）
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