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GPU 国产替代加速!大模型算力关键赛道,布局龙头梳理

作者:乐晴行业观察

当下大模型逐步从单模态走向多模态,对于GPU为核心的算力需求快速爆发。

全球GPU市场呈现出寡头垄断下的高速增长态势,年复合增速超过30%,主要市场份额被英伟达等美系企业占据,国产GPU企业也展现出了蓬勃的发展势头。

目前GPU在硬件中拥有最高的算力,是最适合支撑人工智能训练和学习的硬件。随着AI技术的不断发展和应用需求的增长,GPU已成为科技赛道炙手可热的“硬通货”。

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GPU行业概览

目前,AI芯片领域主要分为三类:GPU、FPGA和ASIC。

从市场角度来看,GPU以其卓越的通用性和灵活性,在AI芯片市场中占据主导地位。

GPU在训练速度上具有绝对的优势,对比CPU相同吞吐训练量快32倍。

自英伟达在1999年推出GeForce 256芯片并提出GPU概念以来,这种芯片已广泛应用于需要大规模并行计算的领域,如机器学习、深度学习等。

GPU内部包含大量算数逻辑单元(ALU),原本为图形计算而设计,但其强大的并行处理能力为深度学习提供了良好的加速效果。在神经网络训练和推理过程中,需要进行大量矩阵运算和卷积运算,GPU正是这些计算密集型任务的理想选择。

CPU与GPU对比:

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资料来源:架构师技术联盟

GPU可以分为独立GPU和集成GPU。

独立GPU和集成GPU图示:

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资料来源:CGDIRECTOR

GPU是数字芯片的一种,其性能优劣与制程大小密切相关。通常制程越小意味着芯片内部的晶体管可以更紧密地排列,从而提高集成度、降低功耗并提升性能。

GPU产业链实质上是一条先进制程数字芯片产业链,以不断追求更小的制程以提升产品性能。

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GPU市场竞争格局格局和龙头梳理

全球GPU市场呈现明显的梯队分布。

GPU市场主要被英伟达、英特尔和AMD这三大巨头所垄断。

英伟达作为GPU领域的绝对龙头,全球市占率约87%。在刚刚结束的2024 GTC上,英伟达发布的Blackwell B200 GPU无疑体现了其架构的前瞻性,新品的强大性能让一众竞争者望尘莫及。

此外,英特尔凭借其在CPU市场的占有率优势,在集成显卡领域的市场份额稳固。

欧盟、日本、韩国处于第二梯队,其中欧盟和英国拥有先进的芯片设备制造技术,而日本和韩国凭借半导体材料研发和制造技术等优势抢占市场份额。

总体来看,全球GPU市场呈现出三强鼎立的格局,英伟达、英特尔和AMD在各自领域均拥有显著的技术和市场优势。

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资料来源:行行查

在当前的国产GPU产业链进口替代过程中,设计环节已有诸如景嘉微等龙头加速国产替代。

在封测环节中通富微电、长电科技和华天科技等企业已成功承接GPU的封测业务,展现出国内在14nm及以下结点先进制程方面的能力。

兆芯和龙芯则在CPU领域外持续开拓GPU产品。此外,寒武纪、登临科技、壁仞科技、沐曦等主打通用GPU产品。

国内部分GPU布局厂商:

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资料来源:科创板日报

华为GPU引领国产替代

华为的GPU通常采用自家研发的架构。在GPU的核心数量方面,华为的高端处理器可能集成了多个GPU核心,这种设计能够显著提高GPU的并行处理能力。

同时,华为的GPU还支持业界标准的图形API,如OpenGL ES、Vulkan等,这确保了其与各种应用程序和游戏的广泛兼容性,为用户带来更丰富流畅的视觉体验。

据报道,2023年华为算力GPU的出货量已达到十万片,2024年尽管产能有所增加,但仍无法满足市场的巨大需求。公开资料显示,目前华为算力GPU的下单需求已达到上百万片。据多方代理商透露,自2023年8月上市以来,华为算力GPU的价格已经经历了至少两次提价,目前市场价格已达到12万元左右。当前以华为昇腾处理器为底座的国产算力链正在全线提速。#GPU##英伟达##科技##人工智能##财经##算力#

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结语

国内大模型的持续迭代升级以及高端算力市场的供应趋紧,在持续爆发的AI浪潮下,GPU正在成为关键的硬件,这为国产AI算力产业链带来了巨大的发展机遇。

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