中科驭数：成功点亮首颗国产DPU芯片

文 本刊记者 聂蕊

这个国庆节对中科驭数来说，是个格外喜庆的日子。因研发和运营团队规模增长，原办公空间已不能满足需求，近日中科驭数北京中关村办公室从中关村壹号A3座搬迁至中关村壹号D2座。在中科驭数办公室，记者看到了展示柜里的DPU芯片，这枚小小的芯片能够为高带宽、低延迟、数据密集的计算场景提供计算引擎。我们欣喜地看到，这家成功点亮首颗国产DPU芯片的企业越来越壮大。

打造首颗国产DPU芯片

算力是驱动经济社会数字化转型的新引擎，是新时代的核心生产力。很长一段时间，CPU主导了整个数据中心，虚拟化算力成为云计算的重点。伴随数字经济的推进，每年各行业产生的数据量以30%的速度向上增长，网络带宽也从10G向20G、100G，甚至400G迈进，然而影响算力的关键硬件CPU性能的增长速度每年却不足3%。当CPU再无力解决数据中心基础设施遇到的瓶颈时，新一代DPU芯片出现了。DPU是Data Processing Unit（数据处理单元）的简称，是最新发展起来的专用处理器的一个大类，被业界认为是继CPU、GPU之后，数据中心场景中的第三颗重要的算力芯片，为高带宽、低延迟、数据密集的计算场景供给计算引擎。DPU 可以重新分配算力和优化算力资源，带来新的数据中心创新范式，因而被认为是未来几年行业内最重要的创新。

DPU 是在目前算力困境、摩尔定律放缓的大背景下产生的。随着单一服务器的网络端口的速度达到 200G 或以上，原来的网络、存储、虚拟化、安全等基础设施多方面任务，已经无法有效率地由CPU承载，而将这一类基础设施任务转移到新的计算单元DPU上。DPU也因此从处理网络负载和卸载CPU任务的智能网卡，演变成新一代数据中心算力和服务的核心。作为新型数据专用处理器，DPU针对基础设施层的计算负载，通过创新专用DPU计算架构等方式，解决CPU处理效率低下以及任务负载无法处理等问题，是未来算力网络的核心基础设施。国际芯片巨头如英伟达、英特尔、AMD等厂商都已积极开展DPU芯片研发工作，预计到2025年，全球及国内市场有望分别达到245.3亿美元与565.9亿元，可见DPU芯片发展势头不容忽视。

目前我国DPU领域还处于起步阶段，在国家大力推进数字经济的背景下，国内DPU厂商面对全新赛道，正奋起直追，在机遇与挑战之间努力抢占新技术制高点。位于中关村壹号的国内DPU芯片研发领军企业中科驭数是国内DPU芯片领域唯一拥有自研核心架构能力的企业，也是唯一的国家专精特新小巨人企业。近一年多来获得了三轮数亿元规模的融资，被评为中国信科“潜在独角兽”。中科驭数创始团队大多来自科研院所计算机体系结构国家重点实验室，在计算机体系结构领域有着近二十年的技术积累，至今已经进行了三代DPU芯片的研发迭代。2022年12月21日，中科驭数宣布：其研发的第二代DPU芯片——K2成功点亮。这是国内首颗功能较完整的ASIC形态的DPU芯片。

根据中科驭数方面提供的资料，K2采用28nm成熟工艺制程，可以支持网络、存储、虚拟化等功能卸载，是目前国内首颗功能较完整的ASIC形态的DPU芯片，具有成本低、性能优、功耗小等优势，可以达到1.2微秒超低时延，支持最高200G网络带宽。在应用场景上可以适用于金融计算、高性能计算、数据中心、云原生、5G边缘计算等场景。

2019年，中科驭数研发了第一代DPU芯片K1，2022年，研发了第二代DPU芯片K2，逐步填补了国产DPU市场的空白。小小的芯片能够为高带宽、低延迟、数据密集的计算场景提供计算引擎。

以技术创新引领算力底座变革

9月2日至6日，由商务部、北京市政府主办的2023年中国国际服务贸易交易会（简称“服贸会”）在北京举行。在电信、计算机和信息服务专题展馆，中科驭数等一批国家专精特新“小巨人”携最新数据处理器DPU亮相，展示了多项创新性的DPU加速卡产品和解决方案，以技术创新引领算力底座变革。

“专精特新”展区由北京市经济和信息化局牵头，以“专精特新 明日之星”为主题，共有参展企业26家，展品涵盖算力芯片、量子科技、软件系统、元宇宙与AI、航空航天、数字通信等。一项项细分赛道的前沿技术和最新成果成为服贸会一道独特的风景。

此次是中科驭数第三次参与服贸会。今年的展台上，中科驭数近年来的代表性研发成果悉数亮相，包括首颗国产全功能DPU芯片K2、KPU SWIFT®-2200N超低时延DPU卡、超低时延应用开发平台NDPP、KPU FLEXFLOW®-2100R高性能RDMA网络加速DPU卡等一系列硬核产品，吸引了政府领导、行业专家和众多参会者的关注，成为展会的焦点之一。

中科驭数相关负责人介绍，算网融合正推动着新一代算力基础设施的全面升级，中科驭数此次展出的最新产品代表了国内异构计算的最新成果，是基于中科驭数沉淀多年的软件定义加速器技术路线而研发。在设计产品布局之初，中科驭数充分考虑到了DPU在计算、网络、存储、安全等基础设施全场景的方案支撑能力，其提供的低延迟、高吞吐、安全稳定等关键特性，可广泛应用于多个领域，包括金融、通信、云计算、数据中心等在内的数据计算密集型领域的计算负载。“通过创新的专用DPU计算架构，解决‘CPU处理效率低下、GPU处理不了’的任务负载，例如网络协议处理，高速存储协议，硬件资源虚拟化等。DPU也被称为继CPU、GPU之后，数据中心的‘第三块主力芯片’，为数字经济提供算力底座。”中科驭数创始人、CEO鄢贵海介绍。

记者了解到，中科驭数的创始团队来自科研院所，其创始人鄢贵海在相关领域已经积累了多年的研究经验。作为国家专精特新小巨人企业、北京市知识产权试点单位，中科驭数牵头和参与了近二十余项DPU行业标准。研发迭代了三代DPU芯片产品，其中2022年完成研发的DPU芯片K2是首颗全功能国产DPU芯片，获评2023年中关村论坛十大最具影响力新技术新产品等奖项。

“中国芯”蓬勃发展

9月20日，中科驭数DPU芯片K2在2023年琴珠澳集成电路产业促进峰会暨第十八届“中国芯”颁奖仪式上荣获“中国芯”优秀技术创新产品奖。

“中国芯”集成电路优秀产品榜单是由国家工信部指导、中国电子信息产业发展研究院举办的行业权威评选活动。自2006年以来，“中国芯”优秀产品征集活动已经举办了十八届，被誉为国内集成电路产品和技术发展的“风向标”，是国内集成电路领域最具影响力和权威性的奖项评选之一。其中“优秀技术创新产品奖”主要面向近两年内研发成功，技术创新性强、有自主知识产权、对完善自主供应链产生效益的单款新出产品。

经过组委会的层层遴选，中科驭数DPU芯片K2凭借其卓越的技术创新和性能表现，从众多参选项目中成功脱颖而出，荣获2023年“中国芯”优秀技术创新产品奖。K2是中科驭数自主研发的第二代DPU芯片，也是首颗国产全功能DPU芯片。K2采用28nm成熟工艺制程，可以支持网络、存储、虚拟化、数据库等功能卸载，可以达到1.2微秒超低时延，支持最高2×100G网络带宽，具有成本低、性能优、功耗小等优势，可广泛适用于金融计算、高性能计算、数据中心、云原生、5G边缘计算等场景。

中科驭数是国内DPU芯片研发的领军企业，是国家专精特新小巨人企业。中科驭数负责人表示，公司将矢志不移走自主创新之路，实现关键核心技术自主可控，打磨DPU产品及解决方案在用户场景中的价值落地，为数据中心下一代算力架构变革提供“芯”方案，为中国集成电路产业的创新发展贡献“芯”力量。