英伟达又要赚翻了，国产GPU谁能分一杯羹？

北京时间3月21日晚11点，英伟达2023春季GTC大会正式上线，英伟达CEO黄仁勋围绕AI、量子盘算、芯片等前沿科技，发布了一系列前沿技能和产物，包罗：四款AI推理芯片、三个大模子云服务、超等盘算机，以及针对场景优化的应用100个、更新功能的工业元宇宙Omniverse。此中最重磅的，就是针对ChatGPT打造的、提速10倍的NVIDIA H100 NVLIN芯片。

在半导体下行周期，ChatGPT以摧枯拉朽之势，敏捷拉升高算力GPU需求，在如许的关键时间，手握GPU算力技能的英伟达已成最大赢家。

据中国台湾电子时报报道，微软等客户对英伟达A100/H100芯片需求强劲，后者订单能见度已至2024年，更告急向代工厂台积电追单。英伟达GPU已陷入严厉短缺。

GPU短缺再掀缺芯潮，厂商打响代价战

当代的GPU拥有两大功能，一是充当强盛的图形引擎，广泛应用于游戏、图像处理惩罚和加密货币等场景。二是用作高度并行的可编程处理惩罚器，处理惩罚各种神经网络或呆板学习使命，紧张应用在大规模人工智能盘算、数据中心及超算等场景，以支持更大的数据量和并发吞吐量。

迩来一个月，AI技能连续不断地刷爆科技消息版面。从ChatGPT，到百度发布文心一言，再到微软发布Office的AI助手Microsoft 365 Copilot，以及Midjourney发布能“画手指”的V5版本，乃至谷歌也上线了Bard谈天呆板人继承列队测试。

这对于GPU厂商来说，毫无疑问是值得等候的算力红利。调研机构TrendForce在一份陈诉中提到，GPT-3练习时大概用到了20000个NVIDIA A100 GPU左右的算力，而ChatGPT商业化后所需的GPU数量将到达30000个以上。

同时，有人推测推理环节是否必要双倍乃至更多的GPU，毕竟从刚刚口试不久的GPT-4来看，其推理功能显然更加先辈。

尚有消息指出，由于需求激增，博通与英伟达的GPU网络装备供应严厉短缺，即便两家公司正尽力扩产，但供需鸿沟依然极大。微软为了给新版必应谈天呆板人与新款Office365留下富足资源，内部已陷入AI服务器短缺，乃至必须对GPU接纳“配额供给”机制。分析师Dylan Patel指出，微软为新Office Copilot摆设的GPU并不能支持一年，公司会在模子巨细与质量上作出“巨大妥协”。

英伟达GPU已陷入严厉短缺，大概已超出了三个多月前全部人的预期。

乃至有人以2021—2022年席卷环球的缺芯潮，来类比眼下的GPU短缺：成千上万的AI初创公司、乃至是大型云服务商，将如当年因缺少关键芯片而停产的车企，或因缺少GPU面临相似逆境。

非常焦虑之下，多家公司已开始寻求AMD等其他品牌的更换品。而为了揽客，英特尔已率先掀起了GPU代价战。J. Gold Associates分析师Jack Gold体现，英特尔的GPU订价“相称激进，尤其是一些低端产物”；一些超大规模的厂商很有大概会向自家客户提供英特尔的高端GPU。

英伟达是是GPU概念的提出者，也是环球独立GPU的绝对向导者。AMD不停是独立GPU的第二大供应商，且不停保持着高速发展步调，2022年AMD数据中心古迹部的业务额实现了高达64%的同比增长。英特尔不停是环球最大的集成显卡供应商，在公布重返独立GPU市场后，推出了面向数据中心和 AI 的Xe HP架构以及面向高性能盘算的Xe HPC架构。与此同时，乘着AI东风崛起的一批中小GPU企业，也对新的市场时机虎视眈眈。

国产GPU到达什么程度

GPU是数码爱好者茶余饭后的一项爱好：“一卡一栋楼，两卡毁地球，三卡银河系，四卡创世纪”。它曾一度挑衅乃至逾越同时期的CPU，它曾让无数游戏玩家为之疯狂，它也正向更深、更广范畴延伸触角。

GPU不但在当下是一门空间广阔的交易，将来更是潜力无穷。

根据Verified Market Research数据体现，从2021年到2030年，GPU将以33.3%的年复合发展率，从330亿美元发展至4773亿美元。

不停以来，GPU市场由国外巨头把持，桌面级GPU市场被英伟达、AMD和英特尔所把持，移动级GPU市场被Arm、Imagination和高通所把持。在软件层面，上述国外公司也对如CUDA和OpenCL等一系列异构盘算尺度提供了支持。

行业早已苦把持久矣，近两年，国内掀起GPU融资潮。

从2020年开始，GPU便成为国内芯片范畴“最吸金”的赛道之一，融资总额已凌驾200亿元。据统计，仅2020—2021年，通用GPU范畴就有近20起融资变乱发生。市场研究公司Verified Market Research的数据体现，2020年中国大陆的独立GPU市场规模为47.39亿美元，预计2027年将凌驾345.57亿美元。

01

景嘉微：中国第一家创建的GPU公司

2015年该公司推出了第一代GPU，称为JM5400，接纳65nm CMOS工艺制造。

公司产物紧张分为图形图像处理惩罚体系、小型雷达体系、GPU芯片，广泛应用于军工行业。公司图形显控范畴产物包罗图显模块和加固类产物，此中图显模块是核心产物。

2022年前三季度营，景嘉微营收约7.29亿元；归属于上市公司股东的净利润约1.73亿元。相比英伟达2023财年第四财季营收超60亿美元，营收规模差距较大。

公司称，基于在图形处理惩罚芯片计划范畴十余年的技能积累，现在已乐成自主研发JM5400、JM7200和JM9系列三代图形处理惩罚芯片，实现在专用范畴和通用范畴的广泛应用。

02

海光信息：基于通用GPGPU架构，推出深度盘算处理惩罚器DCU

海光信息的DCU也属于GPGPU的一种，其DCU协处理惩罚器全面兼容ROCm GPU盘算生态。

据悉，ROCm和CUDA在生态、编程环境等方面高度相似，CUDA用户可以以较低代价快速迁移至ROCm平台，因此ROCm也被称为“类CUDA”，紧张摆设在服务器集群或数据中心，为应用步调提供高性能、高能效比的算力，支持高复杂度和高吞吐量的数据处理惩罚使命。

现在公司的系列产物“深算一号”已经实现商业化应用，紧张应用于大数据处理惩罚、人工智能、商业盘算等应用范畴。海光DCU系列产物已于2021年实现商业化应用。

03

龙芯中科：国内PC CPU龙头，自主研发GPGPU产物

公司2022年上半年完成了第一代龙芯图形处理惩罚器架构LG100系列图形处理惩罚器核的研制，并随7A2000芯片产物发布。基于龙芯最新一代的LG100三维GPU核，完成了GPU驱动、体现需求和体系配套组件的研发，可满意一样平常桌面办公利用需求，进步产物性价比和商业竞争力。

龙芯中科透露，现在已启动第二代龙芯图形处理惩罚器架构LG200系列图形处理惩罚器核的研制。

04

壁仞科技

壁仞科技创建于2019年，团队由国表里芯片和云盘算范畴核心专业职员、研发职员构成，制止2021年末，壁仞已完成总额超50亿元人民币的融资。

从发展路径上，壁仞科技将起首聚焦云端通用智能盘算，渐渐在人工智能练习和推理、图形渲染等多个范畴赶超现有办理方案，实现国产高端通用智能盘算芯片的突破。

2022年8月，壁仞科技在上海发布首款通用GPU芯片BR100，该芯片集成了770亿个晶体管，其16位浮点算力能到达1000T以上、8位定点算力能到达2000T以上，单芯片峰值算力到达了每秒千万次盘算（PFLOPS）的级别。

05

沐曦

沐曦创建于2020年9月，其研发的高性能GPU芯片可应用于AI推理、AI练习、高性能数据分析、科学盘算、数据中心、云游戏、自动驾驶、元宇宙等浩繁必要高算力的前沿范畴。

沐曦的三位首创人均来自AMD公司，曾完备负责10多款天下顶尖高性能GPU产物开辟及应用落地，拥有丰富的5nm流片和7nm芯片量产履历。

产物方面，沐曦第一颗高性能通用GPU芯片MXN于2022年1月顺遂流片，接纳7nm工艺，以AI推理为主，公司预计2023年量产。第二款紧张用于科学盘算、AI练习、数据中心弹性盘算的旗舰GPU芯片MXC的研发也进入收尾阶段，公司操持2023年会进入量产。

06

芯动科技

芯动科技的技能研发团队包罗前AMD图形框架开辟领武士物。

公司2021年发布了国产显卡GPU——“风华1号”，面向桌面、服务器市场，接纳12nm制造，架构授权来自Imagination。

风华1号芯片的FP32 浮点算力为5T FLOPS；渲染本领为160G Pixel/s；编解码本领：同时4路4K60帧，16路1080P60帧，32路720P30帧；AI 盘算的算力为25TOPS（INT8）。

07

摩尔线程

摩尔线程首创人是前英伟达公司环球副总裁、中国区总司理James Zhang，核心成员紧张来自NVIDIA。

2022年3月，摩尔线程推出MUSA架构，基于MUSA同一体系架构苏堤核心晶片打造了数据中心级多功能GPU产物MTT S2000。MTT S2000接纳12nm制程，利用4096个MUSA核心，最大设置32GB显存，FP32单精度算力最高可到达12TFlops，支持H.264、H.265、AV1多路高清视频编解码，以及广泛的AI模子算法加速，支持PyTorch、Tensorflow、PaddlePaddle等主流深度学习框架。

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天数智芯

天数智芯于2020年12月乐成点亮国内第一款7nm云端练习通用GPU产物“天垓100”，并于2021年3月正式对外发布。现在已经实现大规模量产和贩卖，制止至2022年3月尾，已实现贩卖订单近2亿元，而且资助客户落地了两百多个应用场景。

天垓100芯片接纳全自研的架构、盘算核、指令集及底子软件栈，不受国外IP制约。

天数智芯的第二款产物7nm云边推理芯片“智铠100”在2022年5月乐成点亮，现在在开辟第二三代AI练习芯片天垓200及300。

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登临科技

登临创建于2017年底，专注于高性能通用盘算平台的芯片研发与技能创新。登临首款基于GPU+的创新AI盘算加速器-Goldwasser已规模化运用在边沿至云盘算的各个应用场景，补充了国内高性能GPGPU范畴技能、产物及商业方面的空缺。

登临第二代产物将于2023年上半年进入市场，其能效比将是第一代产物的2倍。

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芯瞳半导体

2020年8月，芯瞳半导体第一代GPU芯片GenBu01问世。enBu01显卡均匀功耗3W，为应用提供超长续航本领，满意对功耗有特别需求的场景；满意国产操纵体系2D体现、3D渲染需求，支持OpenGL 4.3图形尺度、1080P高清体现、多窗口体现、具有VGA和HDMI双路体现输出接口等，集成1GB DDR3存储等。

据悉，芯瞳半导体的第二代芯片正在研发阶段，预期2023年完成市场化应用。

写在末了

大概让英伟首创人都未曾预推测的是，创建30年后，在半导体遭遇稀有逆风的当下，让英伟达股价飞升、市值逾越英特尔、撑起财报体现的，不是游戏显卡，而是包罗AI加速、高性能盘算、超算等业务的数据中心业务。

正如黄仁勋在本次演讲中所说“天生式AI正在推动AI的快速应用，并重塑无数行业。”“我们正处于AI的‘iPhone时间’，初创公司竞相构建具有颠覆性的产物和商业模式，老牌公司则在寻求应对之策。”

当前，国内GPU芯片的研制固然可满意现在大多数图形应用需求，但在科学盘算、人工智能及新型的图形渲染技能方面仍然和国外领先程度存在不小差距。由于GPU真的很难计划和制造，它与CPU并称两大最难芯片。行业人士划一以为，造GPU比造CPU还难，对运算性能、安全性、稳固性要求极高，要复杂完备的体系计划，才大概完成。

以自动驾驶、AI智能等范畴为主的商用及工业市场，是现在国内的强势区，国产GPU将来依附在新能源汽车及干系范畴的突破及份额提拔，大概会走出一条与英伟达、AMD大相径庭的发展蹊径。

参考资料：

科创板日报：缺芯潮2.0来了？GPU短缺鄙俚急寻更换品 代价战首枪已打响

果壳硬科技：国产GPU抢站票

中信证券：ChatGPT对GPU算力的需求测算与干系分析