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2022年2月起，“東數西算”工程全面啟動，一大批數據中心項目或開工建設或投入運營， “東數西算”新型基礎設施建設正加快推進。據國家發改委數據顯示，截至2022年4月，在全國10個國家數據中心集群中，新開工項目達25個，數據中心規模達54萬標準機架，算力超過每秒1350億億次浮點運算，約為2700萬臺個人計算機的算力，帶動各方面投資超過1900億元。
其中，西部地區投資比去年同期增長6倍。預計“十四五”期間，大數據中心投資將以每年超過20%的速度增長，累計帶動各方面投資超過3萬億元。
眾所周知，數據中心行業是“能耗大戶”。據資料顯示，全國數據中心用電量占全國總用電量在2020年（消耗總量為2045億千瓦時）和2021年（消耗總量為2166億千瓦時）的比例分別為2.71%和2.6%。
相關權威專家測算和預計，到2025年，全國數據中心能源消耗總量將達到3500億千瓦時，約占全社會用電量的4%，到2030年，全國數據中心能源消耗總量5915億千瓦時，占全社會用電量5%以上。在如此龐大的用電量之下，能耗成本將呈現顯著增加的趨勢。
另外，隨著算力的發展，CPU功耗也在不斷提升，這帶來服務器功耗逐步上升。與此同時，云計算、邊緣計算、人工智能等技術應用對數據中心功率密度的需求逐步升高。
在碳中和和東數西算的政策指引下，數據中心則需要從節能減排的角度出發，用實際行動實現“雙碳”目標。綠色節能數據中心的建設，一部分要靠改變制冷手段實現，從現在的用電制冷，改為自然風冷、水冷及液冷。
由于這些手段的實施受地域因素影響較深，為進一步提高節能減排效率，在數據中心內IT設備優化能耗水平也極其重要的，能效比的提高，可以為建設綠色節能數據中心貢獻自身的力量。
目前針對數據中心內IT設備效能的優化推進工作正面臨著亟待解決的問題。
一方面，專注在數據中心IT設備領域的芯片或者產品承擔著快速迭代的壓力，這些壓力來自于業界頂尖的一些超大型數據中心技術演進的要求，其代表了數據中心領域IT設備的最高規格。同時，市場上還會有數量龐大的中小型或企業級數據中心，他們看待數據中心的建設及技術要求與上述超大型數據中心截然不同。如何保持兩種市場均有競爭力，是很多數據中心芯片或產品公司需要考慮的地方。
另一方面，數據中心IT設備領域各組件又會相互依賴和影響。不論規模大小，整個數據中心IT設備領域是一個極其復雜的系統工程，以計算、網絡、存儲為三大核心，周邊又涉及到十幾個大大小小的配套領域。一個領域出現滯后，均有可能對整系統造成影響。舉個例子，一款CPU的PCIe總線速率如果不能從3.0 x16升級為4.0 x16，則無法真正發揮2x100G網卡的能力，2x100G網卡出貨量及市場占有率會受影響，進一步影響數據中心網絡400G/100G及配套光模塊的出貨量。
由于計算、網絡、存儲擁有完全不同的物理性能增長曲線，但三者之間又各自依賴，往往無法發揮各自最高性能，此時就需要對現有IT基礎設施架構的搭建進行重新的思考。而DPU，正是因現有傳統技術架構無法滿足底層數據處理任務（包括網絡、存儲、安全等）發展需求而產生的專用處理單元。
在現有數據中心基礎架構中，除以GPU為代表的專用異構計算處理單元處理異構計算類任務外，作為專注于處理通用計算類任務的CPU，還需要承擔包括網絡、存儲、安全等任務，這讓CPU“不堪重負”，有效算力在總體算力中的占比逐漸下降。DPU的功能和作用正是分擔CPU在傳統基礎架構中所承載的基礎數據處理任務，其專門負責網絡、存儲和安全相關的處理任務，進而大大解放CPU的計算能力。
由此看出，DPU設計理念就是為了提高數據中心IT設備的能效比，使用有針對性的硬件設計，集中度更高的處理體系，把原先的基礎數據處理的能耗降低，從而實現整體能效比的提高。專用芯片和加速器的廣泛應用，在處理效率上肯定會比通用處理單元更優，這是業界普遍的共識。
如何定義專用芯片及加速器，與現有通用處理單元配合，是考驗功力的地方。DPU是場景化的產品，能夠讓DPU在更多的場景下發揮特長，才能最終體現在提高能效比這個結果上。為此，在數據中心的應用上，DPU作為數據中心領域的新晉者，不光要從自身功能出發，同時也需要最大化適配周邊合作組件的狀態和技術趨勢。
在 “東數西算”政策推行下，如何優化算力效率則是關鍵。算力代表了對數據的處理能力，是數字化技術持續發展的衡量標準，也是數字經濟時代的核心生產力。“東數西算”工程在于更好地促進算力、數據流通，激活數字經濟活力。東數西算政策的出臺，本質上是在算力和數據兩大生產要素之間實現高效供給。
一方面，算力作為生產工具，需要更高效地提供數據處理能力，整體數據中心單位能耗下提供的有效算力是衡量數據中心能效比的最直觀指標。有效算力是指除去必要的算力損失，而真正能夠用來計算或處理數據的算力。另一方面，數據作為生產資料，在完成數據采集后，數據需要在算力之間流轉，才能使數據產生價值。在傳統實現方式中，需要通過消耗一部分算力來實現數據流轉，但這樣必然會大幅降低上述的有效算力能效比。
針對上述兩方面，利用DPU這一專用處理器的特點，在數據中心范圍內使數據能夠高效地在算力間流轉，大幅減小數據中心內算力開銷，在提高有效算力水平的基礎上，更高效地實現數據流動，實現“一舉兩得”。
東數西算是從國家戰略、技術發展、能源政策等多方面出發，在“新基建”的大背景下，啟動的一項至關重要的國家工程。“東數西算”政策實施的核心是對數據與算力的重新分布，其中涉及到大量數據在不同算力間的流轉，數據的流轉主要分為數據中心內部及跨數據中心兩種場景，而DPU可在數據中心內部流轉這一環節中“大有可為”。而在當今大產業背景下，國產化迎來了新開端，DPU作為“新起之秀”，在“東數西算”的政策推行下，將為國內DPU行業提供更多的落地機會。
為此，對國內熟悉數據中心/云計算場景的資深DPU企業和團隊是一個很好的機會，因其能夠更深理解DPU在“東數西算”政策下使用場景的真實需求，更快做出相應，更好地制定出符合用戶需求和業務場景的完整DPU產品。大禹智芯擁有完整DPU技術研發和商業落地經驗的隊伍，將結合自身多年在云計算行業的技術積累和對DPU類產品的充分理解，積極參與到“東數西算”建設中。
大禹智芯的優勢在于對場景的理解及技術的實現，這主要得益于創始人團隊及核心研發團隊多年的圍繞DPU真實使用場景的研發與產品經驗。大禹智芯始終從場景出發，根據實際需求來補充和迭代DPU產品，在從場景到功能到軟件到硬件，自上而下的傳遞過程中，把場景化需求抽象出來形成能夠復用和固化的技術邏輯，逐漸固化到硬件中，并由此形成大禹智芯DPU的產品優勢。
未來，大禹智芯將投身于東數西算建設隊伍中，并與相關上下游企業和合作伙伴協同，提供高度適配用戶和場景需求的DPU產品和服務，為東數西算國家工程“添磚加瓦”，貢獻一份力量。
雷峰網(公眾號：雷峰網)
