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。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。
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