2023GPU芯片行業(yè)未來市場規(guī)模及發(fā)展趨勢預(yù)測

• 黃文玉 2023年10月31日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 262 9
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GPU有大量的ALU，Cache很小，緩存的目的不是保存后面需要訪問的數(shù)據(jù)，而是為線程提高服務(wù)效率;沒有復(fù)雜控制邏輯沒有分支預(yù)測等組件;上述設(shè)計(jì)，使得GPU擅長大規(guī)模并行計(jì)算任務(wù)。

近年來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，顯卡技術(shù)含量越來越高，功能越來越強(qiáng)，許多專業(yè)的圖形卡已經(jīng)具有很強(qiáng)的3D處理能力，而且這些3D圖形卡也漸漸地走向個(gè)人計(jì)算機(jī)。一些專業(yè)顯卡具有的晶體管數(shù)甚至比同時(shí)代的CPU的晶體管數(shù)還多。比如2000年加拿大ATI公司推出的RADEON顯卡芯片含有3千萬顆晶體管，達(dá)到每秒15億個(gè)像素填寫率。

GPU芯片行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀分析

圖形處理器，又稱顯示核心、視覺處理器、顯示芯片，是一種專門在個(gè)人電腦、工作站、游戲機(jī)和一些移動設(shè)備(如平板電腦、智能手機(jī)等)上做圖像和圖形相關(guān)運(yùn)算工作的微處理器。GPU使顯卡減少了對CPU的依賴，并進(jìn)行部分原本CPU的工作，尤其是在3D圖形處理時(shí)GPU所采用的核心技術(shù)有硬件T&L(幾何轉(zhuǎn)換和光照處理)、立方環(huán)境材質(zhì)貼圖和頂點(diǎn)混合、紋理壓縮和凹凸映射貼圖、雙重紋理四像素256位渲染引擎等，而硬件T&L技術(shù)可以說是GPU的標(biāo)志。GPU的生產(chǎn)商主要有NVIDIA和AMD。

GPU有大量的ALU，Cache很小，緩存的目的不是保存后面需要訪問的數(shù)據(jù)，而是為線程提高服務(wù)效率;沒有復(fù)雜控制邏輯沒有分支預(yù)測等組件;上述設(shè)計(jì)，使得GPU擅長大規(guī)模并行計(jì)算任務(wù)。擅長浮點(diǎn)計(jì)算，并行處理能力強(qiáng)，能做到幾千核高并發(fā)，適合圖形處理、機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練等。GPU芯片，為壁仞科技在上海發(fā)布了自主研發(fā)的首款通用芯片。GPU芯片BR100，其16位浮點(diǎn)算力達(dá)到1000T以上、8位定點(diǎn)算力達(dá)到2000T以上，單芯片峰值算力達(dá)到PFlops(1PFlops等于1000萬億次浮點(diǎn)指令/秒)級別。

一個(gè)光柵顯示系統(tǒng)離不開圖形處理器，圖形處理器是圖形系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重要元件，是連接計(jì)算機(jī)和顯示終端的紐帶。應(yīng)該說有顯示系統(tǒng)就有圖形處理器(俗稱顯卡)，但是早期的顯卡只包含簡單的存儲器和幀緩沖區(qū)，它們實(shí)際上只起了一個(gè)圖形的存儲和傳遞作用，一切操作都必須由CPU來控制。這對于文本和一些簡單的圖形來說是足夠的，但是當(dāng)要處理復(fù)雜場景特別是一些真實(shí)感的三維場景，單靠這種系統(tǒng)是無法完成任務(wù)的。所以后來發(fā)展的顯卡都有圖形處理的功能。它不單單存儲圖形，而且能完成大部分圖形功能，這樣就大大減輕了CPU的負(fù)擔(dān)，提高了顯示能力和顯示速度。

短期內(nèi)GPU仍將主導(dǎo)Al芯片市場，短期將延續(xù)Al芯片的領(lǐng)導(dǎo)地位。GPU作為市場上Al計(jì)算最成熟、應(yīng)用最廣泛的通用型芯片，應(yīng)用潛力較大，目前GPU芯片在AI芯片中的占比最大，達(dá)36.54%，GPU將繼續(xù)占領(lǐng)Al芯片的主要市場份額。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國GPU芯片行業(yè)市場前瞻分析與未來投資戰(zhàn)略規(guī)劃報(bào)告》顯示：

從中國主要芯片國產(chǎn)化率來看，射頻芯片、移動通信終端、模擬芯片、閃存、微控制器、內(nèi)存、可編輯邏輯器件的國產(chǎn)化率分別為40%、24%、15%、5%、3%、1%、1%。謹(jǐn)慎估計(jì)GPU芯片的國產(chǎn)化規(guī)模約37億元，由于GPU指令集復(fù)雜程度相對較低,國內(nèi)有一定基礎(chǔ)，國產(chǎn)化率有望達(dá)到10%-15%，對應(yīng)37-56億元的市場規(guī)模。

GPU就是能夠從硬件上支持多邊形轉(zhuǎn)換與光源處理的顯示芯片,其作用是計(jì)算多邊形的3D位置和處理動態(tài)光線效果。GPU是顯示卡的“心臟”,也就相當(dāng)于CPU在電腦中的作用。從技術(shù)趨勢來看，GPU將成為主流AI芯片。在圖形圖像處理領(lǐng)域，GPU最終全面取代圖形加速卡，通用標(biāo)準(zhǔn)高性能卡是未來云端高性能計(jì)算發(fā)展趨勢。

英偉達(dá)NVIDIA公司在1999年發(fā)布Geforce256圖形處理芯片時(shí)首先提出GPU的概念。從此NVIDIA顯卡的芯就用GPU來稱呼。GPU使顯卡減少了對CPU的依賴，并進(jìn)行部分原本CPU的工作，尤其是在3D圖形處理時(shí)。GPU所采用的核心技術(shù)有硬體T&L、立方環(huán)境材質(zhì)貼圖和頂點(diǎn)混合、紋理壓縮和凹凸映射貼圖、雙重紋理四像素256位渲染引擎等，而硬體T&L技術(shù)可以說是GPU的標(biāo)志。英偉達(dá)是全球領(lǐng)先的GPU供應(yīng)商，英偉達(dá)是全球GPU市場絕對領(lǐng)先者，2020年英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心收入29.8億美元。

GPU芯片行業(yè)未來市場規(guī)模及發(fā)展趨勢預(yù)測

數(shù)據(jù)顯示，截至目前，全球人工智能的計(jì)算力主要是以GPU芯片為主。到2020年占比將大約提升至42.3%，市場規(guī)模約為38億美元，預(yù)測到2024年占比提升至51.4%，屆時(shí)全球人工智能GPU芯片市場規(guī)模將達(dá)111億美元。隨著國內(nèi)芯片技術(shù)的進(jìn)步，國產(chǎn)GPU芯片已經(jīng)慢慢發(fā)展起來，中國GPU芯片板卡市場將高速增長，預(yù)計(jì)2024年,中國GPU芯片板卡市場規(guī)模將達(dá)到370億元，年均復(fù)合增速約30%?；ヂ?lián)網(wǎng)和安防/政府是主要領(lǐng)域。預(yù)計(jì)2024年，互聯(lián)網(wǎng)和安防/政府行業(yè)市場份額將分別達(dá)到48.9%和31.4%，依然占據(jù)市場的主要地位;主要還是因?yàn)檫@兩個(gè)行業(yè)是AI應(yīng)用的重要需求方。

隨著5G的逐漸普及，越來越多的計(jì)算將轉(zhuǎn)移到云托管，所以我們可以看到大數(shù)據(jù)中心的計(jì)算速率，尤其是GPU計(jì)算速率，正在以非常高的速度增長。此外，在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、汽車和工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的應(yīng)用呈現(xiàn)出很高的發(fā)展趨勢。

中研普華利用多種獨(dú)創(chuàng)的信息處理技術(shù)，對市場海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、整理、加工、分析、傳遞，為客戶提供一攬子信息解決方案和咨詢服務(wù)，最大限度地降低客戶投資風(fēng)險(xiǎn)與經(jīng)營成本，把握投資機(jī)遇，提高企業(yè)競爭力。想要了解更多最新的專業(yè)分析請點(diǎn)擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2023-2028年中國GPU芯片行業(yè)市場前瞻分析與未來投資戰(zhàn)略規(guī)劃報(bào)告》。

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  2023-2028年中國GPU芯片行業(yè)市場前瞻分析與未來投資戰(zhàn)略規(guī)劃報(bào)告

  GPU芯片，為壁仞科技在上海發(fā)布了自主研發(fā)的首款通用芯片。GPU芯片BR100，其16位浮點(diǎn)算力達(dá)到1000T以上、8位定點(diǎn)算力達(dá)到2000T以上，單芯片峰值算力達(dá)到PFlops（1PFlops等于1000萬億次浮點(diǎn)指令G...

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