全球DPU市场规模从2021年的649.93亿元增长至2025年的1964.91亿元，年复合增长率达31.86%——这颗被业界称为继CPU、GPU之后“第三颗主力芯片”的算力新贵，正在重构数据中心的技术底座。中国信通院这份白皮书系统梳理了DPU从网络协处理器到算力基础设施核心组件的演进路径。美国启动“创世纪计划”、欧盟《芯片法案2.0》将DPU纳入战略布局，中国通过算力强基揭榜行动推动国产DPU研发。当AI大模型训练遭遇“数据搬运墙”，DPU正从“降本增效”演变为重构内存层次、定义智算底座的核心引擎。
发展概述——政策、技术与场景的三重驱动
全球政策加码，DPU上升为战略竞争焦点
美国、欧盟相继出台产业战略，围绕半导体加大算力研发布局。2025年11月，美国联邦政府正式启动“创世纪计划”，将“半导体与微电子”列为优先突破领域之一，为DPU相关芯片技术提供顶层战略支持。同年，欧盟启动《芯片法案2.0》修订进程，明确加大AI芯片、先进互连、光封装、算力卸载芯片资金倾斜，进一步强化数据中心专用微电子技术主权布局。2025年12月，韩国公布700万亿韩元长期投资规划，目标建成全球最大芯片产业集群。
我国高度重视DPU产业发展，已构建国家与地方协同推进的政策体系。2023年工信部等六部门印发《算力基础设施高质量发展行动计划》提出开展DPU技术升级与试点应用。2025年2月，工信部启动算力强基揭榜行动，开展基于Chiplet和RISC-V技术的软硬件一体DPU芯片技术研究。2025年8月，国务院发布《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》，支持人工智能芯片攻坚创新。2025年9月，工信部明确将DPU列为关键产品，推动其在云计算、高性能计算、AI等领域的应用。上海、深圳等地纷纷出台配套政策，构建AI与半导体“双向赋能”生态。
市场规模——全球1964.91亿，中国500亿
沙利文2026年报告数据显示，全球DPU市场规模由2021年的649.93亿元增长至2025年的1964.91亿元，年复合增长率为31.86%；预计到2030年将以17.07%的年复合增长率增长至4362.39亿元。2025年中国DPU市场规模达到约500亿元，预计到2030年将增长至超1200亿元，是算力基础设施领域中增长迅速、成长空间广阔的细分市场之一。
从产业发展基础来看，DPU规模化应用依托硬件组件生态的持续成熟。IODie作为I/O操作处理核心单元，正与DPU SoC深度集成，持续提升数据吞吐效率。Switch模块通过开放标准推广，有效增强产品互操作性。
技术演进——从卸载引擎到“第三颗主力芯片”
DPU通过在硬件层面实现网络协议栈、低时延RDMA传输、存储I/O、加密解密等功能的专用加速，并提供可编程的算力中心基础设施软件栈，实现对算力资源的细粒度调度与动态优化。NVIDIA多次在GTC技术大会上强调DPU的重要性，并已在DGX AI超级计算机和Spectrum-X网络平台中规模化部署，DPU在算力基础设施中的战略性地位持续提升。
DPU可采用Chiplet设计，集成专用网络处理单元、可编程计算核心与高速I/O接口，通过片上互连网络实现内部功能模块的高效协同。在互联架构层面，DPU重点支持单节点内Scale-Up与跨节点集群Scale-Out互联，依托RDMA等先进协议，实现GPU间的低时延、高吞吐数据交换，缓解万卡级AI集群的通信瓶颈。
在AI推理与超大模型训练场景中，DPU的核心作用演变为重构数据路径与内存层级。通过构建池化的“推理上下文内存”，将海量KV Cache从GPU-HBM卸载至由DPU统一管理的大容量NAND资源池，解决上下文长度快速扩张带来的算力效率下降问题，降低单次推理的数据搬运与预处理功耗，缩短训练周期并降低Token推理成本。
