頭豹研究院數(shù)據(jù)，近年來(lái)國(guó)內(nèi) DPU 市場(chǎng)中，國(guó)際三大巨頭英偉達(dá)，博通，Intel 的份額分別達(dá)到 55%、36%、9%。但國(guó)內(nèi)DPU廠(chǎng)商也逐漸崛起，本文重點(diǎn)介紹星云智聯(lián)、大禹智芯、云脈芯聯(lián)、芯啟源和中科馭數(shù)。

2013 年，AWS 研發(fā)了 Nitro 產(chǎn)品，將為虛擬機(jī)提供遠(yuǎn)程資源、加密解密、故障跟蹤、安全策略等服務(wù)程序的資源開(kāi)銷(xiāo)，全部放到專(zhuān)用加速器上執(zhí)行，“輕量化 Hypervisor+定制化硬件”的上場(chǎng)一舉節(jié)省30%CPU 資源。因此數(shù)據(jù)中心稅（即服務(wù)器算力稅率）可以近似看成是節(jié)約的 CPU資源率 30%。因此，我們假設(shè)數(shù)據(jù)中心稅為 30%，進(jìn)而可以假設(shè)，DPU 的潛在價(jià)值量是 CPU 的三分之一（因?yàn)?DPU 能節(jié)省 CPU 三分之一資源）。

預(yù)計(jì)2025年全球DPU市場(chǎng)空間有望超 260 億美金，CAGR 高達(dá)54%。

存量服務(wù)器數(shù)量、市場(chǎng)規(guī)模：根據(jù)同花順財(cái)經(jīng)，騰訊開(kāi)發(fā)者社區(qū)，海光信息招股說(shuō)明書(shū)數(shù)據(jù)，一般服務(wù)器生命周期為 5 年（參考紫光股份投資者問(wèn)答，以及騰訊云計(jì)算官方論壇相關(guān)內(nèi)容），因此，16-20 年這五年的服務(wù)器總出貨量就是 21年的服務(wù)器存量。根據(jù)《海光信息招股說(shuō)明書(shū)》數(shù)據(jù)，我們看到 16-20 年全球服務(wù)器總出貨量為 5540.7 萬(wàn)臺(tái)，對(duì)應(yīng)總市場(chǎng)規(guī)模為 3913.2 億美元。

新增服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模：根據(jù)《海光信息招股說(shuō)明書(shū)》數(shù)據(jù)，參考 16-20 年全球服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模的復(fù)合增速 10%，我們看到全球科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，因此對(duì)服務(wù)器的需求有望持續(xù)，假設(shè) 21-25 年仍以 10%的復(fù)合增速保持增長(zhǎng)，則 21-25 年全球服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模分別為 1011.2 億美元、1101.3 億美元、1211.4 億美元、1332.5 億美元、1465.8 億美元。

CPU 占服務(wù)器成本：因?yàn)榉?wù)器其他環(huán)節(jié)成本相對(duì)固定，技術(shù)壁壘低，因此隨著量的增加成本有逐步下降趨勢(shì)；但 CPU 屬于高技術(shù)壁壘的產(chǎn)品，且隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展其復(fù)雜度將越來(lái)越高，進(jìn)而在服務(wù)器成本的比重有望逐步提升。假設(shè)隨著芯片制程先進(jìn)性的提高，高端 CPU 占服務(wù)器的成本會(huì)從 30%逐漸提高到 36%。

測(cè)算思路：

1）增量市場(chǎng)：按照數(shù)據(jù)中心稅當(dāng)前為 30%計(jì)算，當(dāng)前 DPU 市場(chǎng)潛在規(guī)模為 CPU 在服務(wù)器市場(chǎng)中市場(chǎng)規(guī)模的 30%。根據(jù)這一思路，測(cè)算出 DPU的潛在市場(chǎng)規(guī)模。

2）存量市場(chǎng)：由于服務(wù)器生命周期為 3-5 年，按照原有服務(wù)器假設(shè) 21-25 年仍以 10%的復(fù)合增速保持增長(zhǎng)，則 21-25 年全球改造比例為 25%分四年改造完成。根據(jù)海光信息招股說(shuō)明書(shū)，16-20 年五年一個(gè)周期，全球服務(wù)器存量市場(chǎng)規(guī)模為 3913.2 億美元。

3）整體來(lái)看：總體 DPU 市場(chǎng)規(guī)模（億美元）=（服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模+存量服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模*改造比例）*CPU 占服務(wù)器的成本*服務(wù)器算力稅率；計(jì)算得出 2025 年全球 DPU 市場(chǎng)空間為 264 億美元。根據(jù)賽迪顧問(wèn)數(shù)據(jù)，2020 年全球 DPU 產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 30.5 億美元，據(jù)方法一測(cè)算，至 2025年，市場(chǎng)空間將有望達(dá)到約 264 億美元，期間 CAGR 為 54.0%。

1、DPU 產(chǎn)業(yè)鏈分析

DPU 技術(shù)方案與主流廠(chǎng)商：當(dāng)前業(yè)界 DPU 的實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案主要分為兩種——FPGA 和 ASIC/SoC（systemofchip，系統(tǒng)級(jí)芯片）。國(guó)外主流廠(chǎng)商有 Fungible、Mellanox（2020 年 4 月被英偉達(dá)收購(gòu)）、英偉達(dá)、英特爾等。

DPU 產(chǎn)業(yè)鏈分析：

上游：EDA、IP 核、制造、封測(cè)；中游：云廠(chǎng)商、芯片廠(chǎng)商；下游：云廠(chǎng)商、電信領(lǐng)域。

根據(jù)賽迪顧問(wèn)數(shù)據(jù)，2020 年全球 DPU 產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)30.5 億美元，預(yù)計(jì)到 2025 年全球 DPU 產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò) 245.3 億美元，期間 CAGR 高達(dá) 51.73%。

中國(guó) DPU 產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)：得益于數(shù)據(jù)中心升級(jí)和邊緣計(jì)算、新能源汽車(chē)、IoT、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展所帶來(lái)的需求增長(zhǎng)，中國(guó) DPU 產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，預(yù)計(jì)中國(guó) DPU 市場(chǎng)將迎來(lái)快速增長(zhǎng)。根據(jù)賽迪顧問(wèn)數(shù)據(jù)，2020 年中國(guó) DPU 產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 3.9 億元，預(yù)計(jì)到 2025 年中國(guó) DPU 產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò) 565.9 億元，期間 CAGR 高達(dá) 170.6%。

1、DPU 行業(yè)上游分析-EDA——DPU 研發(fā)之基

EDA 是集成電路上游的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)工具，對(duì) DPU 研發(fā)與生產(chǎn)中的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品技術(shù)水平有重要影響。

EDA 行業(yè)可撬動(dòng)數(shù)千億集成電路市場(chǎng)規(guī)模。根據(jù) ESDAlliance、21ic 電子網(wǎng)據(jù)，2021 年 EDA 全球市場(chǎng)規(guī)模 132.75 億美元，卻撬動(dòng)了千億美元級(jí)別的半導(dǎo)體市場(chǎng)和數(shù)萬(wàn)億美元的電子產(chǎn)品市場(chǎng)，乃至數(shù)十萬(wàn)億美元規(guī)模的數(shù)字經(jīng)濟(jì)。中國(guó)擁有全球規(guī)模最大、增速最快的集成電路市場(chǎng)，EDA 杠桿效應(yīng)更大，一旦 EDA 產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)出現(xiàn)問(wèn)題，整個(gè)集成電路產(chǎn)業(yè)乃至上層運(yùn)行的數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)都會(huì)受到影響。

全球 EDA 市場(chǎng)規(guī)模：EDA 行業(yè)占整個(gè)集成電路行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模的比例雖然較小，但以百億美元左右規(guī)模體量，支撐和影響著數(shù)千億美元的集成電路行業(yè)。受益于先進(jìn)工藝的技術(shù)迭代和眾多下游領(lǐng)域需求的驅(qū)動(dòng)，全球 EDA 市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)出穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，行業(yè)持續(xù)高景氣。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，全球 EDA 市場(chǎng)規(guī)模從2012 年的 65.36 億美元持續(xù)增長(zhǎng)至 2021 年的 132.75 億美元，年復(fù)合增速為8.2%。

國(guó)內(nèi) EDA 市場(chǎng)規(guī)模：在集成電路產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定向好、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)較快增長(zhǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)下；疊加 EDA 軟件重要性凸顯，占集成電路規(guī)模比重提升；EDA 工具市場(chǎng)規(guī)模保持穩(wěn)定上漲態(tài)勢(shì)。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2016-2020 年，我國(guó) EDA 市場(chǎng)規(guī)模由 57.4 億元增長(zhǎng)至 93.1 億元，期間 CAGR 為 12.85%。

2、DPU 行業(yè)上游分析-IP 核——DPU 大廈的鋼筋與混凝土

IP 核是 DPU 研發(fā)生產(chǎn)中必不可少的一部分，以英偉達(dá) DPU 為例，其由內(nèi)核，網(wǎng)絡(luò)連接部分，AI 加速器，加速器引擎，PCIe 接口，內(nèi)存等架構(gòu)組成。其需要外購(gòu) CPU 芯片 IP，接口芯片 IP，存儲(chǔ) IP 等。因此 DPU 的研發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中，IP 核是必不可少的一部分。

從市場(chǎng)總體來(lái)看，IP 市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步提升，市場(chǎng)增速上行。根據(jù) IPnest 數(shù)據(jù)，2021 年全球半導(dǎo)體 IP 核市場(chǎng)規(guī)模為 54.5 億美元，同比增速?gòu)?2018 年的 6.0%上升至 2021 年的 19.4%。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)穩(wěn)步擴(kuò)張，根據(jù) IBS 數(shù)據(jù)，全球半導(dǎo)體 IP 核市場(chǎng)規(guī)模有望在 2027 年達(dá)到 101 億美元，IBS 口徑下2018~2027 年 CAGR 達(dá) 9%，其中處理器 IP 市場(chǎng)增長(zhǎng)較快，增速達(dá) 10%。

2、DPU 制造中的能工巧匠

DPU 廠(chǎng)商多為 Fabless 模式，需要尋找代工廠(chǎng)來(lái)進(jìn)行芯片的制造，封裝，測(cè)試等過(guò)程。追尋摩爾定律能讓消費(fèi)者享受更便宜的算力，晶圓代工是推動(dòng)摩爾定律最重要的環(huán)節(jié)。

1、行業(yè)的下游應(yīng)用——數(shù)據(jù)中心—DPU 當(dāng)前的核心應(yīng)用場(chǎng)景

數(shù)據(jù)中心作為數(shù)據(jù)產(chǎn)生、匯聚、融合、傳輸?shù)闹匾獔?chǎng)所，是承載算力的物理實(shí)體，是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的催化劑，是數(shù)字產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的動(dòng)力引擎，是我國(guó)新基建的核心組成部分。

全球服務(wù)器景氣度回升，DPU 廠(chǎng)商有望受益。受益于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等下游應(yīng)用場(chǎng)景的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)運(yùn)算和存儲(chǔ)的需求快速增長(zhǎng)，服務(wù)器迎來(lái)快速放量。根據(jù) Counterpoint、國(guó)際電子商情數(shù)據(jù)，2022 年全球服務(wù)器市場(chǎng)的收入將同比增長(zhǎng) 17%，達(dá)到 1117 億美元。根據(jù) IDC、立鼎產(chǎn)業(yè)研究網(wǎng)，芯片成本在基礎(chǔ)型服務(wù)器中約占 32%，在更高性能的服務(wù)器中，芯片相關(guān)成本占比高達(dá) 50%-83%。因此，提供有利于服務(wù)器提高性能，降低成本的解決方案的 DPU 廠(chǎng)商將在成本日益提升的服務(wù)器芯片市場(chǎng)中得到廠(chǎng)商更多的青睞。

2、行業(yè)的下游應(yīng)用——互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)：數(shù)據(jù)中心下游客戶(hù)之一，大型企業(yè)為 DPU 潛在用戶(hù)

對(duì)于 DPU 行業(yè)來(lái)說(shuō)，大型互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)價(jià)格敏感度低，部分領(lǐng)域時(shí)延敏感度高，體量大，替換成本高，是優(yōu)質(zhì)的潛在下游群體。DPU 廠(chǎng)商可與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進(jìn)行深度合作，獲得先發(fā)優(yōu)勢(shì)，輔助其開(kāi)發(fā)適用于自身業(yè)務(wù)狀況的專(zhuān)用 DPU，并使其在定制IDC 過(guò)程中提出融入DPU需求。

互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)將加速數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的布局，深入與第三方 IDC 運(yùn)營(yíng)商合作，DPU前景可期。隨著互聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)的發(fā)展，人們的業(yè)余生活不斷豐富，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的多樣化需求也不斷提高，在新的時(shí)代背景下，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)如何在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中保持原有的市場(chǎng)地位，必須不斷對(duì)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用進(jìn)行創(chuàng)新，提高自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力。DPU 可有效提升互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)服務(wù)能力，對(duì)自身服務(wù)器性能，時(shí)延，網(wǎng)絡(luò)安全等方面加以提升。

DPU 在金融、政府和電力用戶(hù)領(lǐng)域?qū)⒏喟l(fā)揮安全性的優(yōu)勢(shì)。除性能提升之外，DPU 還可為這三類(lèi)用戶(hù)提供零信任保護(hù)，實(shí)現(xiàn)主機(jī)業(yè)務(wù)和控制平面的完全隔離，以達(dá)到減少數(shù)據(jù)泄露，拒絕未授權(quán)訪(fǎng)問(wèn)的目的。因此 DPU 與這三類(lèi)用戶(hù)共同合作，協(xié)同效應(yīng)明顯，數(shù)據(jù)安全價(jià)值很大。

云計(jì)算市場(chǎng)是數(shù)據(jù)中心核心的需求來(lái)源，也是對(duì) DPU 行業(yè)最先應(yīng)用的場(chǎng)景。數(shù)據(jù)中心云計(jì)算用戶(hù)主要分為公有云、私有云和獨(dú)立第三方云計(jì)算廠(chǎng)商。

芯片方面，CPU 仍以英特爾和 AMD 為主。TOP500 榜單上使用英特爾 CPU的超算高達(dá) 388 臺(tái)，占比 77.6%，93 臺(tái)使用 AMD 處理器。此外異構(gòu)計(jì)算芯片在超級(jí)計(jì)算機(jī)中應(yīng)用越來(lái)越多，TOP500 榜單上共有 168 臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)使用了加速器/協(xié)同處理器技術(shù)，其中 154 臺(tái)使用了英偉達(dá)芯片，8 臺(tái)采用 AMD 芯片。