當下大模型逐漸從單模态走向多模态,對于GPU為核心的算力需求快速爆發。
全球GPU市場呈現出寡頭壟斷下的高速增長态勢,年複合增速超過30%,主要市場佔有率被英偉達等美系企業占據,國産GPU企業也展現出了蓬勃的發展勢頭。
目前GPU在硬體中擁有最高的算力,是最适合支撐人工智能訓練和學習的硬體。随着AI技術的不斷發展和應用需求的增長,GPU已成為科技賽道炙手可熱的“硬通貨”。
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GPU行業概覽
目前,AI晶片領域主要分為三類:GPU、FPGA和ASIC。
從市場角度來看,GPU以其卓越的通用性和靈活性,在AI晶片市場中占據主導地位。
GPU在訓練速度上具有絕對的優勢,對比CPU相同吞吐訓練量快32倍。
自英偉達在1999年推出GeForce 256晶片并提出GPU概念以來,這種晶片已廣泛應用于需要大規模并行計算的領域,如機器學習、深度學習等。
GPU内部包含大量算數邏輯單元(ALU),原本為圖形計算而設計,但其強大的并行處理能力為深度學習提供了良好的加速效果。在神經網絡訓練和推理過程中,需要進行大量矩陣運算和卷積運算,GPU正是這些計算密集型任務的理想選擇。
CPU與GPU對比:
資料來源:架構師技術聯盟
GPU可以分為獨立GPU和內建GPU。
獨立GPU和內建GPU圖示:
資料來源:CGDIRECTOR
GPU是數字晶片的一種,其性能優劣與制程大小密切相關。通常制程越小意味着晶片内部的半導體可以更緊密地排列,進而提高內建度、降低功耗并提升性能。
GPU産業鍊實質上是一條先進制程數字晶片産業鍊,以不斷追求更小的制程以提升産品性能。
GPU市場競争格局格局和龍頭梳理
全球GPU市場呈現明顯的梯隊分布。
GPU市場主要被英偉達、英特爾和AMD這三大巨頭所壟斷。
英偉達作為GPU領域的絕對龍頭,全球市占率約87%。在剛剛結束的2024 GTC上,英偉達釋出的Blackwell B200 GPU無疑展現了其架構的前瞻性,新品的強大性能讓一衆競争者望塵莫及。
此外,英特爾憑借其在CPU市場的占有率優勢,在內建顯示卡領域的市場佔有率穩固。
歐盟、日本、南韓處于第二梯隊,其中歐盟和英國擁有先進的晶片裝置制造技術,而日本和南韓憑借半導體材料研發和制造技術等優勢搶占市場佔有率。
總體來看,全球GPU市場呈現出三強鼎立的格局,英偉達、英特爾和AMD在各自領域均擁有顯著的技術和市場優勢。
資料來源:行行查
在目前的國産GPU産業鍊進口替代過程中,設計環節已有諸如景嘉微等龍頭加速國産替代。
在封測環節中通富微電、長電科技和華天科技等企業已成功承接GPU的封測業務,展現出國内在14nm及以下結點先進制程方面的能力。
兆芯和龍芯則在CPU領域外持續開拓GPU産品。此外,寒武紀、登臨科技、壁仞科技、沐曦等主打通用GPU産品。
國内部分GPU布局廠商:
資料來源:科創闆日報
華為GPU引領國産替代
華為的GPU通常采用自家研發的架構。在GPU的核心數量方面,華為的高端處理器可能內建了多個GPU核心,這種設計能夠顯著提高GPU的并行處理能力。
同時,華為的GPU還支援業界标準的圖形API,如OpenGL ES、Vulkan等,這確定了其與各種應用程式和遊戲的廣泛相容性,為使用者帶來更豐富流暢的視覺體驗。
據報道,2023年華為算力GPU的出貨量已達到十萬片,2024年盡管産能有所增加,但仍無法滿足市場的巨大需求。公開資料顯示,目前華為算力GPU的下單需求已達到上百萬片。據多方代理商透露,自2023年8月上市以來,華為算力GPU的價格已經經曆了至少兩次提價,目前市場價格已達到12萬元左右。目前以華為昇騰處理器為底座的國産算力鍊正在全線提速。#GPU##英偉達##科技##人工智能##财經##算力#
結語
國内大模型的持續疊代更新以及高端算力市場的供應趨緊,在持續爆發的AI浪潮下,GPU正在成為關鍵的硬體,這為國産AI算力産業鍊帶來了巨大的發展機遇。
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