国产GPU全面开花！加速追赶国际巨头

　　电子发烧友网报道（文黄晶晶）最近，国产GPU市场的火爆引起广泛关注，几家国产厂商相继发布产品进展的好消息，也有GPU厂商陆续获得大笔融资，这说明国产GPU不仅受到了资本的大力支持，也切实在产品上取得了一定的突破。
　　GPU市场规模
　　根据VerifiedMarketResearch的数据，2020年全球GPU市场价值为254。1亿美元，2027年有望达到1853。1亿美元，年平均增速高达32。82。
　　市场研究机构JonPeddieResearch数据显示，2021年一季度，在全球PC端GPU市场中，英特尔以68的市场份额位居榜首，AMD和英伟达分别以17和15的市场份额名列第二和第三；在PC端独立GPU领域中，英伟达占据81的市场份额拥有领先优势，AMD以19的市场份额排名第二。
　　根据东吴证券的预估，2020年中国大陆的独立GPU市场规模为47。39亿美元，预计2027年中国大陆GPU市场规模将超过345。57亿美元。随着政策端对信息关键基础设施自主可控的重视，国产替代浪潮来临，国内独立GPU产商的广阔市场空间已被打开。
　　国产GPU最新进展
　　进入10月份以来，多家国产GPU厂商发布了产品的研发和商用情况。
　　2021年10月上旬，壁仞科技首款通用GPU芯片BR100正式交付台积电生产，预计明年面向市场发布。这款芯片主要聚焦人工智能（AI）训练和推理、通用运算等众多计算应用场景，可广泛应用于包括智慧城市、公有云、大数据分析、自动驾驶、医疗健康、生命科学、云游戏等领域。壁仞科技成立两年，累计融资50亿元。
　　10月29日，天数智芯宣布公司全自研、国内首款云端7纳米GPGPU产品卡天垓100已正式进入量产环节。这颗芯片主要应用于数据中心和服务器等领域。在2021年3月，天数知芯还公布公司获C轮12亿元融资。
　　11月，景嘉微宣布JM9系列已经完成流片、封装、初步测试工作。根据测试结果，这款芯片可以满足地理信息系统、媒体处理、CAD辅助设计、游戏、虚拟化等高性能显示需求和人工智能计算需求。
　　同期，登临科技的Goldwasser系列产品商业化落地，已经应用于互联网、智慧安防等领域。此外，登临科技在11月获得新一轮融资，由高通创投及数家行业顶级企业联合战略投资。2020年6月Goldwasser系列产品在台积电12nm工艺上FullMask流片成功。
　　还有，芯动科技表示首款国产高性能服务器级GPU风华1号测试成功，搭载全球顶尖的GDDR6X和chiplet技术，应用于5G数据中心、云游戏、元宇宙等领域。
　　另一大动作是摩尔线程推出首款国产全功能GPU，内置自主研发的3D图形计算核芯、AI训练与推理计算核芯、高性能并行计算核芯、超高清视频编解码计算等核芯。摩尔线程的融资也备受关注，公司在一年内完成了三轮融资，累计超30亿元。
　　无论是壁仞、天数智芯还是登临科技、摩尔线程等GPU创业公司，资本对其都是大手笔投资。究其原因，离不开GPU人才少、技术难度高、生态建设匮乏等因素，同时在被巨头垄断的市场，国产GPU迫切需要取得突破。接下来，我们具体看看在GPU领域的两个新品进展。
　　景嘉微JM9系列
　　景嘉微的图形处理芯片在通用市场得到了广泛应用，2021年上半年，公司芯片领域产品实现收入2。14亿元，较同期增长1354。57。
　　日前，景嘉微表示，JM9系列图形处理芯片已完成测试工作，主要性能指标均达到公司设计要求，应用领域将涵盖地理信息系统、媒体处理、CAD辅助设计、游戏、虚拟化等高性能显示和人工智能计算领域。
　　据了解，景嘉微下一代GPU芯片JM9系列性能希望能达到2017年底2018年初的水平。
　　不过，JM9系列分为两款产品，其中JM9231性能可达2016年中低端产品水平，也就是对标英伟达2016年推出的GTX1080。
　　JM9231主要针对国产化办公电脑，便携式计算机、中低端游戏机和高端嵌入式系统等消费电子领域，对图形生成和显示能力进行了优化和进一步提高，进一步满足了图形显示市场需求。
　　GeForceGTX1080是英伟达在2016年推出一款旗舰显卡。采用帕斯卡（Pascal）、16nmFinFET制程，拥有2560个CUDA处理器，核心频率1607MHz，单精度浮点运算能力9Teraflops，8GBGDDR5X显存，显卡位宽为256bit，带宽320GBs，TDP180w。
　　JM9271核心频率不低于1。8GHz，支持PCIe4。016，搭配16GBHBM显存，带宽512GBs，浮点性能可达8TFLPS。
　　在JM9系列芯片性能方面，景嘉微表示，第一，JM9系列芯片功耗低，JM9系列芯片在保障功能的前提下功耗小于30W，远低于同类型产品，不仅降低能耗，也降低了外围产品成本，有助于实现绿色发展。
　　第二，提升了通用计算水平与图形渲染水平，由支持OpenGL扩展到支持OpenGL、OpenCL、Vulkan、OpenGLES，像素填充率大幅提升。
　　第三，兼容性大幅提升，支持多格式的视频编解码和多类型的场景应用，满足相关行业客户的应用需求。第四，支持多平台应用，支持X86、ARM、MIPS处理器和Linux、中标麒麟、银河麒麟、统信软件等操作系统。
　　芯动风华一号服务器GPU
　　最近，芯动科技也发布了中国首款高性能服务器GPU，即风华一号。据介绍，风华一号GPU是业界首款采用全球顶尖的GDDR6X高带宽显存技术和Innolinkchiplet等前沿技术的渲染GPU，搭载中国专利的物理不可克隆加密PUF技术、PCIe4。0、HDMI2。1、DPeDP1。4等自研先进技术。
　　从参数看来，风华一号采用12nm工艺制程，宣染能力达160GPixels，单精度浮点性能5TFLOPS，支持视频编解码，PCIe4。016接口，内存容量高达16GB，支持GDDR6GDDR6X，最大速率19Gbps。平台支持X86，ARM，龙芯等不同指令集处理器，支持Linux，安卓，麒麟，统信UOS等操作系统，支持鲲鹏安培等服务器平台。支持OpenGLOpenGLESOpenCLVulkanDX等主流图形框架；支持VRARAI；流畅支持多路云游戏、云手机、云办公、云桌面等数据中心级别的多用户应用场景。
　　风华一号是国内首款同时适配4K高清桌面和高性能服务器级GPU。据悉，该GPU将落地于服务器项目。
　　小结
　　以上这两款都是图形处理器，也都对标英伟达之前发布的不同GPU产品。虽与最先进的产品有差异，但自身的进步也是明显的。另一类通用GPU厂商则面向于高性能计算，提供更先进工艺、更高算力的GPGPU。GPU的玩家既有一直从事GPU研发的厂商，也有初创企业，还有CPU厂商，例如兆芯、龙芯中科等等。
　　在生态上，我们看到国产GPU在适配国产CPU、操作系统方面做了不少工作，而面向国内的信创市场、日益增长的服务器市场，以及在国产替代的大背景下，国产GPU将有巨大的发展空间。