从市场预测，谈DPU产业链发展

头豹研究院数据，近年来国内 DPU 市场中，国际三大巨头英伟达，博通，Intel 的份额分别达到 55%、36%、9%。但国内DPU厂商也逐渐崛起，本文重点介绍星云智联、大禹智芯、云脉芯联、芯启源和中科驭数。

关于DPU技术应用及技术原理，请参看文章“DPU技术原理、算力效率及应用场景解析”和“主流DPU架构实现及技术对比”、“DPU性能基准：测评框架与测试流程介绍（2022）”。

2013 年，AWS 研发了 Nitro 产品，将为虚拟机提供远程资源、加密解密、故障跟踪、安全策略等服务程序的资源开销，全部放到专用加速器上执行，“轻量化 Hypervisor+定制化硬件”的上场一举节省30%CPU 资源。因此数据中心税（即服务器算力税率）可以近似看成是节约的 CPU资源率 30%。因此，我们假设数据中心税为 30%，进而可以假设，DPU 的潜在价值量是 CPU 的三分之一（因为 DPU 能节省 CPU 三分之一资源）。

预计2025年全球DPU市场空间有望超 260 亿美金，CAGR 高达54%。

存量服务器数量、市场规模：根据同花顺财经，腾讯开发者社区，海光信息招股说明书数据，一般服务器生命周期为 5 年（参考紫光股份投资者问答，以及腾讯云计算官方论坛相关内容），因此，16-20 年这五年的服务器总出货量就是 21年的服务器存量。根据《海光信息招股说明书》数据，我们看到 16-20 年全球服务器总出货量为 5540.7 万台，对应总市场规模为 3913.2 亿美元。

新增服务器市场规模：根据《海光信息招股说明书》数据，参考 16-20 年全球服务器市场规模的复合增速 10%，我们看到全球科技产业发展迅速，因此对服务器的需求有望持续，假设 21-25 年仍以 10%的复合增速保持增长，则 21-25 年全球服务器市场规模分别为 1011.2 亿美元、1101.3 亿美元、1211.4 亿美元、1332.5 亿美元、1465.8 亿美元。

CPU 占服务器成本：因为服务器其他环节成本相对固定，技术壁垒低，因此随着量的增加成本有逐步下降趋势；但 CPU 属于高技术壁垒的产品，且随着产业发展其复杂度将越来越高，进而在服务器成本的比重有望逐步提升。假设随着芯片制程先进性的提高，高端 CPU 占服务器的成本会从 30%逐渐提高到 36%。

测算思路：

1）增量市场：按照数据中心税当前为 30%计算，当前 DPU 市场潜在规模为 CPU 在服务器市场中市场规模的 30%。根据这一思路，测算出 DPU的潜在市场规模。

2）存量市场：由于服务器生命周期为 3-5 年，按照原有服务器假设 21-25 年仍以 10%的复合增速保持增长，则 21-25 年全球改造比例为 25%分四年改造完成。根据海光信息招股说明书，16-20 年五年一个周期，全球服务器存量市场规模为 3913.2 亿美元。

3）整体来看：总体 DPU 市场规模（亿美元）=（服务器市场规模+存量服务器市场规模*改造比例）*CPU 占服务器的成本*服务器算力税率；计算得出 2025 年全球 DPU 市场空间为 264 亿美元。根据赛迪顾问数据，2020 年全球 DPU 产业市场规模达 30.5 亿美元，据方法一测算，至 2025年，市场空间将有望达到约 264 亿美元，期间 CAGR 为 54.0%。

1、DPU 产业链分析

DPU 技术方案与主流厂商：当前业界 DPU 的实现技术方案主要分为两种——FPGA 和 ASIC/SoC（systemofchip，系统级芯片）。国外主流厂商有 Fungible、Mellanox（2020 年 4 月被英伟达收购）、英伟达、英特尔等。

DPU 产业链分析：

上游：EDA、IP 核、制造、封测；中游：云厂商、芯片厂商；下游：云厂商、电信领域。

根据赛迪顾问数据，2020 年全球 DPU 产业市场规模达30.5 亿美元，预计到 2025 年全球 DPU 产业市场规模将超过 245.3 亿美元，期间 CAGR 高达 51.73%。

中国 DPU 产业发展趋势：得益于数据中心升级和边缘计算、新能源汽车、IoT、工业物联网等产业的发展所带来的需求增长，中国 DPU 产业市场规模呈现逐年增长的趋势，预计中国 DPU 市场将迎来快速增长。根据赛迪顾问数据，2020 年中国 DPU 产业市场规模达 3.9 亿元，预计到 2025 年中国 DPU 产业市场规模将超过 565.9 亿元，期间 CAGR 高达 170.6%。

1、DPU 行业上游分析-EDA——DPU 研发之基

EDA 是集成电路上游的设计基础工具，对 DPU 研发与生产中的生产效率、产品技术水平有重要影响。

EDA 行业可撬动数千亿集成电路市场规模。根据 ESDAlliance、21ic 电子网据，2021 年 EDA 全球市场规模 132.75 亿美元，却撬动了千亿美元级别的半导体市场和数万亿美元的电子产品市场，乃至数十万亿美元规模的数字经济。中国拥有全球规模最大、增速最快的集成电路市场，EDA 杠杆效应更大，一旦 EDA 产业链基础出现问题，整个集成电路产业乃至上层运行的数字经济产业都会受到影响。

全球 EDA 市场规模：EDA 行业占整个集成电路行业市场规模的比例虽然较小，但以百亿美元左右规模体量，支撑和影响着数千亿美元的集成电路行业。受益于先进工艺的技术迭代和众多下游领域需求的驱动，全球 EDA 市场规模呈现出稳定增长态势，行业持续高景气。根据华经产业研究院数据，全球 EDA 市场规模从2012 年的 65.36 亿美元持续增长至 2021 年的 132.75 亿美元，年复合增速为8.2%。

国内 EDA 市场规模：在集成电路产业稳定向好、设计环节较快增长的发展态势下；叠加 EDA 软件重要性凸显，占集成电路规模比重提升；EDA 工具市场规模保持稳定上涨态势。根据华经产业研究院数据，2016-2020 年，我国 EDA 市场规模由 57.4 亿元增长至 93.1 亿元，期间 CAGR 为 12.85%。

2、DPU 行业上游分析-IP 核——DPU 大厦的钢筋与混凝土

IP 核是 DPU 研发生产中必不可少的一部分，以英伟达 DPU 为例，其由内核，网络连接部分，AI 加速器，加速器引擎，PCIe 接口，内存等架构组成。其需要外购 CPU 芯片 IP，接口芯片 IP，存储 IP 等。因此 DPU 的研发生产过程中，IP 核是必不可少的一部分。

从市场总体来看，IP 市场规模稳步提升，市场增速上行。根据 IPnest 数据，2021 年全球半导体 IP 核市场规模为 54.5 亿美元，同比增速从 2018 年的 6.0%上升至 2021 年的 19.4%。预计未来几年市场规模将持续稳步扩张，根据 IBS 数据，全球半导体 IP 核市场规模有望在 2027 年达到 101 亿美元，IBS 口径下2018~2027 年 CAGR 达 9%，其中处理器 IP 市场增长较快，增速达 10%。

2、DPU 制造中的能工巧匠

DPU 厂商多为 Fabless 模式，需要寻找代工厂来进行芯片的制造，封装，测试等过程。追寻摩尔定律能让消费者享受更便宜的算力，晶圆代工是推动摩尔定律最重要的环节。

1、行业的下游应用——数据中心—DPU 当前的核心应用场景

数据中心作为数据产生、汇聚、融合、传输的重要场所，是承载算力的物理实体，是传统产业数字化转型的催化剂，是数字产业快速发展的动力引擎，是我国新基建的核心组成部分。

全球服务器景气度回升，DPU 厂商有望受益。受益于大数据、云计算、物联网等下游应用场景的不断发展，数据运算和存储的需求快速增长，服务器迎来快速放量。根据 Counterpoint、国际电子商情数据，2022 年全球服务器市场的收入将同比增长 17%，达到 1117 亿美元。根据 IDC、立鼎产业研究网，芯片成本在基础型服务器中约占 32%，在更高性能的服务器中，芯片相关成本占比高达 50%-83%。因此，提供有利于服务器提高性能，降低成本的解决方案的 DPU 厂商将在成本日益提升的服务器芯片市场中得到厂商更多的青睐。

2、行业的下游应用——互联网行业：数据中心下游客户之一，大型企业为 DPU 潜在用户

对于 DPU 行业来说，大型互联网用户价格敏感度低，部分领域时延敏感度高，体量大，替换成本高，是优质的潜在下游群体。DPU 厂商可与互联网企业进行深度合作，获得先发优势，辅助其开发适用于自身业务状况的专用 DPU，并使其在定制IDC 过程中提出融入DPU需求。

互联网企业将加速数据中心领域的布局，深入与第三方 IDC 运营商合作，DPU前景可期。随着互联网和通信技术的发展，人们的业余生活不断丰富，对互联网的多样化需求也不断提高，在新的时代背景下，互联网企业如何在激烈的市场竞争中保持原有的市场地位，必须不断对互联网应用进行创新，提高自己的核心竞争力。DPU 可有效提升互联网企业服务能力，对自身服务器性能，时延，网络安全等方面加以提升。

DPU 在金融、政府和电力用户领域将更多发挥安全性的优势。除性能提升之外，DPU 还可为这三类用户提供零信任保护，实现主机业务和控制平面的完全隔离，以达到减少数据泄露，拒绝未授权访问的目的。因此 DPU 与这三类用户共同合作，协同效应明显，数据安全价值很大。

云计算市场是数据中心核心的需求来源，也是对 DPU 行业最先应用的场景。数据中心云计算用户主要分为公有云、私有云和独立第三方云计算厂商。

芯片方面，CPU 仍以英特尔和 AMD 为主。TOP500 榜单上使用英特尔 CPU的超算高达 388 台，占比 77.6%，93 台使用 AMD 处理器。此外异构计算芯片在超级计算机中应用越来越多，TOP500 榜单上共有 168 台超级计算机使用了加速器/协同处理器技术，其中 154 台使用了英伟达芯片，8 台采用 AMD 芯片。