研判2025！中國GPU行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、競爭格局及發(fā)展趨勢(shì)分析：GPU需求量猛增，產(chǎn)業(yè)規(guī)模加速擴(kuò)容[圖]

內(nèi)容概要：GPU，即圖形處理器（Graphics Processing Unit），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(dòng)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。自2014年4月國產(chǎn)CPU景嘉微成功研發(fā)出國內(nèi)首款國產(chǎn)高性能、低功耗GPU芯片JM5400以來，我國GPU行業(yè)正式步入發(fā)展新進(jìn)程。而后，國產(chǎn)GPU企業(yè)越來越重視生態(tài)建設(shè)，不斷加強(qiáng)與上下游企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、高校等的合作聯(lián)系，共同推動(dòng)GPU技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，此外還積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制定，使得國產(chǎn)GPU的國際影響力和競爭力正在不斷提升，全國GPU行業(yè)規(guī)模因此得以呈現(xiàn)高速擴(kuò)容態(tài)勢(shì)。數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國GPU市場規(guī)模已從2020年345億元增至807億元，年復(fù)合增長率為32.74%。根據(jù)市場預(yù)測(cè)，2024年國內(nèi)GPU市場規(guī)模預(yù)計(jì)將增至1079億元，2025年或?qū)⒊^1200億元。

相關(guān)上市企業(yè)：景嘉微（300474）；寒武紀(jì)（688256）；海光信息（688041）；芯原股份（688521）；航錦科技（000818）；龍芯中科（688047）等

相關(guān)企業(yè)：英偉達(dá)（Nvidia）；英特爾（Intel）；AMD（Advanced Micro Devices）；上海兆芯集成電路股份有限公司；摩爾線程智能科技（北京）有限責(zé)任公司；上海壁仞科技股份有限公司；上海天數(shù)智芯半導(dǎo)體有限公司等

關(guān)鍵詞：產(chǎn)業(yè)鏈；全球GPU行業(yè)規(guī)模；GPU行業(yè)融資金額；中國GPU行業(yè)規(guī)模；重點(diǎn)企業(yè)；發(fā)展趨勢(shì)

一、行業(yè)概況

GPU，即圖形處理器（Graphics Processing Unit），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(dòng)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。根據(jù)應(yīng)用端，可將GPU分為移動(dòng)端和桌面端，其中桌面端又分為服務(wù)器GPU和PC端GPU。從結(jié)構(gòu)看，GPU通常包括圖形顯存控制器、壓縮單元、BIOS、圖形和計(jì)算整列、總線接口、電源管理單元、視頻管理單元、顯示界面。GPU的出現(xiàn)使計(jì)算機(jī)減少了對(duì)CPU的依賴，并解放了部分原本CPU的工作。最初，GPU負(fù)責(zé)渲染2D和3D圖像、動(dòng)畫和視頻，現(xiàn)已發(fā)展成為人工智能領(lǐng)域重要的核心硬件。

GPU行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游為材料及設(shè)備供應(yīng)環(huán)節(jié)，主要包括硅片、光刻膠、濺射靶材、電子特氣、封裝材料等原材料，以及光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、薄膜沉積設(shè)備等設(shè)備。產(chǎn)業(yè)鏈中游為GPU芯片生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，代表廠商有英偉達(dá)、AMD、英特爾、景嘉微、摩爾線程、壁仞科技、天數(shù)智芯、寒武紀(jì)、海光信息、兆芯等。產(chǎn)業(yè)鏈下游為GPU應(yīng)用領(lǐng)域，主要包括游戲、專業(yè)圖形設(shè)計(jì)、科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)中心、人工智能、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)。

二、全球市場

從全球范圍內(nèi)GPU行業(yè)發(fā)展情況看，1999年，NVIDIA公司在發(fā)布其標(biāo)志性產(chǎn)品GeForce256時(shí)，首次提出了GPU的概念，盡管如此，追溯GPU的歷史，要從圖形顯示控制器說起。世界上第一臺(tái)個(gè)人電腦IBM5150于1981年由IBM公司發(fā)布，這臺(tái)PC搭載了黑白顯示適配器（monochrome display adapter，MDA）和彩色圖形適配器（color graphics adapter，CGA），這便是最早的圖形顯示控制器。后來，IBM又推出EGA（enhanced graphics adapter），并于1987年提出了VGA（video graphics array）標(biāo)準(zhǔn)，它是IBM為PS/2系統(tǒng)中的Model50、60和80機(jī)型所內(nèi)建的顯示系統(tǒng)，VGA在文字模式下可支持720×400分辨率，繪圖模式下可支持640×480×16色和320×200×256色輸出，VGA標(biāo)準(zhǔn)一直沿用至今。為了保證兼容性，當(dāng)今的顯卡依然會(huì)遵循VGA標(biāo)準(zhǔn)。

從MDA到VGA，圖形圖像的運(yùn)算都由CPU來完成，圖形卡的作用主要是將其顯示出來。1991年，S3 Graphics推出的“S3 86C911”，正式開啟2D圖形硬件加速時(shí)代，它能進(jìn)行字符、基本2D圖元和矩形的繪制。到了1995年，幾乎所有的顯卡都具備2D加速功能，2D圖形接口GDI、DirectFB等也都相繼出現(xiàn)，并延續(xù)至今。

1994年，3DLabs發(fā)布的Glint300SX是第一顆用于PC的3D圖形加速芯片，它支持高氏著色、深度緩沖、抗鋸齒、Alpha混合等特性，開啟了顯卡的3D加速時(shí)代，然而這個(gè)階段的顯卡大多沒有執(zhí)行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，加速功能也不盡相同，直到NVIDIA推出GeForce256，它整合了硬件變換和光照（transform and lighting，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，并且兼容DirectX和OpenGL，被稱為世 界上第一款GPU。硬件T&L的引入，極大減輕了CPU的負(fù)擔(dān)，是這一時(shí)代GPU的標(biāo)志。2001年微軟發(fā)布DirectX 8，提出了渲染單元模式（shader model） 的概念，根據(jù)操作對(duì)象的不同引入了2種shader，分別是頂點(diǎn)著色器（vertex shader）和像素著色器（pixel shader），從此，硬件T&L被拋棄，進(jìn)入 shader時(shí)代，此時(shí)的GPU架構(gòu)是固定管線。

固定管線架構(gòu)持續(xù)多年，直到微軟推出DirectX 10。shader不再扮演固定的角色，每一個(gè)shader都可以處理頂點(diǎn)和像素，這就是統(tǒng)一渲染著色器（unified shader），它的出現(xiàn)避免了固定管線中頂點(diǎn)著色器和像素著色器資源分配不合理的現(xiàn)象發(fā)生，使得GPU的利用率更高。第一款采用統(tǒng)一渲染架構(gòu)的GPU是ATI在2005年與微軟合作的游戲主機(jī)XBOX 360上采用的Xenos，它是ATI第一代統(tǒng)一渲染架構(gòu)，而真正具有影響力的，是NVIDIA在2006年發(fā)布的GeForce 8800 GTX（核心代號(hào)G80），它是第一款采用統(tǒng)一渲染架構(gòu)的桌面GPU，其架構(gòu)影響了日后的數(shù)代產(chǎn)品，是一款極具劃時(shí)代意義的GPU。

與G80一同發(fā)布的，還有著名的CUDA（compute unified device architecture），它能利用NVIDIA GPU的運(yùn)算能力進(jìn)行并行計(jì)算，拓展了GPU的應(yīng)用 領(lǐng)域，然而這時(shí)的CUDA只能算是GPU的副業(yè)。2011年TESLA GPU計(jì)算卡發(fā)布，標(biāo)志著NVIDIA將正式用于計(jì)算的GPU產(chǎn)品線獨(dú)立出來，憑借著架構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)，GPU在通用計(jì)算及超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，逐漸取代CPU成為主角。

2022年下半年以來，隨著ChatGPT的爆火，在加速計(jì)算和生成式AI的帶動(dòng)下，算力需求陡增。直到如今，生成式AI依然處于科技界的“頂流”位置，全球高科技公司紛紛涌入AI領(lǐng)域開展“軍備競賽”。在AI時(shí)代，最硬的“資本”不再是資金，而是算力。有數(shù)據(jù)顯示，2023年全球AI算力需求同比增長超過300%，預(yù)計(jì)2024年將突破500%。隨之而來的，便是GPU需求量猛增。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023年第四季度，全球GPU供應(yīng)缺口高達(dá)30%。特別是高端AI專用芯片更是供不應(yīng)求，中小企業(yè)的采購周期長達(dá)6-12個(gè)月。在此背景下，全球GPU產(chǎn)業(yè)規(guī)模呈現(xiàn)加速擴(kuò)容態(tài)勢(shì)。數(shù)據(jù)顯示，2023年全球GPU市場規(guī)模已增長至595億美元。根據(jù)市場預(yù)測(cè)，未來全球GPU市場規(guī)模將保持增長，2024年預(yù)計(jì)將達(dá)到791億美元，2025年或?qū)⒊^800億美元。

相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《中國GPU行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析及投資潛力分析報(bào)告》

三、國內(nèi)市場

作為通用型人工智能芯片，GPU在并行計(jì)算能力方面表現(xiàn)出色，特別適用于需要大量并行計(jì)算任務(wù)的場景，如機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等。從國內(nèi)市場看，我國GPU產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚，直至近十幾年來，隨著國家對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的政策支持日益加大，各級(jí)政府對(duì)GPU企業(yè)在資金支持、稅收優(yōu)惠、人才引進(jìn)等方面的支持力度日益增強(qiáng)，國產(chǎn)GPU技術(shù)研發(fā)投入日益增加，市場投融資熱度呈現(xiàn)持續(xù)攀升態(tài)勢(shì)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2023年，我國GPU行業(yè)融資金額高達(dá)287.2億元；2024年1-11月，國內(nèi)GPU行業(yè)累計(jì)融資金額已達(dá)到583.52億元，為產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展提供強(qiáng)有力支持。

隨著企業(yè)技術(shù)研發(fā)投入增多，國產(chǎn)GPU技術(shù)逐漸取得新突破。自2014年4月國產(chǎn)CPU景嘉微成功研發(fā)出國內(nèi)首款國產(chǎn)高性能、低功耗GPU芯片JM5400以來，我國GPU行業(yè)正式步入發(fā)展新進(jìn)程。而后，國產(chǎn)GPU企業(yè)越來越重視生態(tài)建設(shè)，不斷加強(qiáng)與上下游企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、高校等的合作聯(lián)系，共同推動(dòng)GPU技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，此外還積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制定，使得國產(chǎn)GPU的國際影響力和競爭力正在不斷提升，全國GPU行業(yè)規(guī)模因此得以呈現(xiàn)高速擴(kuò)容態(tài)勢(shì)。數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國GPU市場規(guī)模已從2020年345億元增至807億元，年復(fù)合增長率為32.74%。根據(jù)市場預(yù)測(cè)，2024年國內(nèi)GPU市場規(guī)模預(yù)計(jì)將增至1079億元，2025年或?qū)⒊^1200億元。

四、企業(yè)格局

當(dāng)前國際GPU市場中，英偉達(dá)（Nvidia）、英特爾（Intel）和AMD（Advanced Micro Devices）三大巨頭占據(jù)了絕大部分市場份額，彼此之間的競爭日益激烈。特別是在人工智能（AI）芯片領(lǐng)域，英偉達(dá)憑借其強(qiáng)大的算力、豐富的產(chǎn)品線和完善的生態(tài)及應(yīng)用體系，展現(xiàn)出了極大的稀缺性和市場影響力。然而，AMD和英特爾也在加速布局，試圖在這一領(lǐng)域分得一杯羹。此外，不可忽視的是，近年來，隨著國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)政策支持力度增強(qiáng)、市場投融資日益增加，景嘉微、寒武紀(jì)、摩爾線程、凌久電子、芯源微、燧原科技、航錦科技、天數(shù)智芯等國產(chǎn)芯片企業(yè)GPU產(chǎn)品的制造供應(yīng)水平日益提升，極大程度上加劇了我國乃至全球GPU產(chǎn)業(yè)競爭情況。

長沙景嘉微電子股份有限公司成立于2006年，2016年3月在深交所創(chuàng)業(yè)板成功上市，股票簡稱“景嘉微”。景嘉微主要從事高可靠電子產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，產(chǎn)品主要涉及圖形顯控領(lǐng)域、小型專用化雷達(dá)領(lǐng)域、芯片領(lǐng)域

和其他。其中，圖形顯控是景嘉微現(xiàn)有核心業(yè)務(wù)，產(chǎn)品以自主研發(fā)的GPU芯片為核心，具有高度的自主技術(shù)優(yōu)勢(shì)。近年來，公司針對(duì)不同行業(yè)應(yīng)用需求進(jìn)行技術(shù)革新和產(chǎn)品拓展，在機(jī)載領(lǐng)域取得明顯的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，同時(shí)公司積極向其他領(lǐng)域延伸，針對(duì)更為廣闊的車載、船舶顯控和通用市場等應(yīng)用領(lǐng)域，持續(xù)研發(fā)并提供相適應(yīng)的圖形顯控模塊及其配套產(chǎn)品。2024年，景嘉微成功研發(fā)了景宏系列高性能智算模塊與整機(jī)產(chǎn)品，填補(bǔ)了公司在AI訓(xùn)練、AI推理和科學(xué)計(jì)算等應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)品空白，為公司未來在人工智能領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)力奠定基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)顯示，2024年上半年，景嘉微圖形顯控領(lǐng)域產(chǎn)品銷售收入為2.28億元，同比增長7.95%。

海光信息技術(shù)股份有限公司成立于2014年，2022年8月12日成功在上交所科創(chuàng)板上市，股票簡稱“海光信息”。海光信息是國產(chǎn)服務(wù)器CPU芯片的龍頭企業(yè)之一，主要從事高端處理器、加速器等計(jì)算芯片產(chǎn)品和系統(tǒng)的研究、開發(fā)，公司主要產(chǎn)品包括海光通用處理器（CPU）和海光協(xié)處理器（DCU）。其中，海光 CPU 系列產(chǎn)品兼容x86 指令集以及國際上主流操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，軟硬件生態(tài)豐富，性能優(yōu)異，安全可靠，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電信、金融、互聯(lián)網(wǎng)、教育、交通等重要行業(yè)或領(lǐng)域。數(shù)據(jù)顯示，2024年前三季度，海光信息營業(yè)收入為61.37億元，同比增長55.64%。

五、發(fā)展趨勢(shì)

1、CPU技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新

GPU作為圖形處理和并行計(jì)算的核心組件，其技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新是推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等領(lǐng)域的快速發(fā)展，對(duì)GPU的性能要求越來越高。未來，GPU將不斷提升其運(yùn)算速度、能效比和穩(wěn)定性，以滿足更廣泛的應(yīng)用場景。例如，通過引入更先進(jìn)的制造工藝和設(shè)計(jì)理念，GPU可以實(shí)現(xiàn)更高的計(jì)算密度和更低的功耗。同時(shí)，技術(shù)創(chuàng)新還將推動(dòng)GPU在人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析等新領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為GPU的未來發(fā)展開辟更廣闊的空間。

2、下游需求不斷增長

隨著電子競技、高清視頻、人工智能等領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，GPU的市場需求持續(xù)增長。特別是在游戲領(lǐng)域，玩家對(duì)高幀率、高分辨率和逼真視覺體驗(yàn)的追求推動(dòng)了高端GPU市場的快速發(fā)展。此外，數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算的普及也增加了對(duì)高效能計(jì)算GPU的需求。未來，隨著這些領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展，GPU市場需求將持續(xù)增長，為GPU行業(yè)帶來更多機(jī)遇。

3、產(chǎn)業(yè)競爭格局日益多元化

GPU市場競爭激烈，但競爭格局正在逐漸多元化。國際巨頭如NVIDIA和AMD在市場中占據(jù)重要地位，但國內(nèi)GPU廠商也在迅速崛起，通過技術(shù)創(chuàng)新和市場拓展逐步打破國外品牌的市場壟斷。未來，隨著國產(chǎn)GPU技術(shù)的不斷提升和市場需求的增加，國內(nèi)GPU廠商將有望在國際市場中占據(jù)更大份額。同時(shí)，定制化硬件如谷歌的TPU和AWS的Inferentia等也將對(duì)GPU市場產(chǎn)生一定影響，推動(dòng)市場競爭更加多樣化。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（yhcgw.cn）發(fā)布的《中國GPU行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析及投資潛力分析報(bào)告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號(hào)，每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動(dòng)態(tài)。