2021年中國(guó)GPU芯片板卡市場(chǎng)規(guī)模及GPU行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析[圖]

    GPU擅長(zhǎng)浮點(diǎn)計(jì)算，并行處理能力強(qiáng)。圖形處理器（英語(yǔ)：graphicsprocessingunit，縮寫：GPU），又稱顯示核心、視覺(jué)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。

圖形處理器由以下器件組成

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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(wèn)的數(shù)據(jù)，而是為線程提高服務(wù)效率;沒(méi)有復(fù)雜控制邏輯沒(méi)有分支預(yù)測(cè)等組件;上述設(shè)計(jì)，使得GPU擅長(zhǎng)大規(guī)模并行計(jì)算任務(wù)。擅長(zhǎng)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采用并行計(jì)算架構(gòu)

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    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(dòng)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(shì)來(lái)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(lái)云端高性能計(jì)算發(fā)展趨勢(shì)。

GPU將成為主流AI芯片的技術(shù)趨勢(shì)

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    短期內(nèi)GPU仍將主導(dǎo)Al芯片市場(chǎng)，短期將延續(xù)Al芯片的領(lǐng)導(dǎo)地位。GPU作為市場(chǎng)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(chǎng)份額。

   智研咨詢發(fā)布的《2021-2027年中國(guó)GPU行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析及投資潛力分析報(bào)告》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(chǎng)規(guī)模約為38億美元，預(yù)測(cè)到2024年占比提升至51.4%，屆時(shí)全球人工智能GPU芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)111億美元。

2020-2024年全球人工智能GPU芯片市場(chǎng)規(guī)模走勢(shì)預(yù)測(cè)

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    隨著國(guó)內(nèi)芯片技術(shù)的進(jìn)步，國(guó)產(chǎn)GPU芯片已經(jīng)慢慢發(fā)展起來(lái)，中國(guó)GPU芯片板卡市場(chǎng)將高速增長(zhǎng):預(yù)計(jì)2024年,中國(guó)GPU芯片板卡市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到370億元，年均復(fù)合增速約30%。

2019-2025年中國(guó)GPU芯片板卡市場(chǎng)市場(chǎng)規(guī)模走勢(shì)預(yù)測(cè)

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    互聯(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(chǎng)份額將分別達(dá)到48.9%和31.4%，依然占據(jù)市場(chǎng)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。

2019、2024年中國(guó)GPU芯片板卡市場(chǎng)份額（按應(yīng)用領(lǐng)域）

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    從中國(guó)主要芯片國(guó)產(chǎn)化率來(lái)看，射頻芯片、移動(dòng)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(guó)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(guó)產(chǎn)化規(guī)模約37億元，由于GPU指令集復(fù)雜程度相對(duì)較低,國(guó)內(nèi)有一定基礎(chǔ)，國(guó)產(chǎn)化率有望達(dá)到10%-15%，對(duì)應(yīng)37-56億元的市場(chǎng)規(guī)模。

中國(guó)主要芯片國(guó)產(chǎn)化率情況

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    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(chǎng)絕對(duì)領(lǐng)先者，2020年英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心收入29.8億美元；預(yù)計(jì)2021財(cái)年公司營(yíng)業(yè)收入規(guī)模達(dá)到了約167億美元。

2017-2021年英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心營(yíng)業(yè)收入情況

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    集成電路芯片產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)切畔⒓夹g(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵，對(duì)支撐點(diǎn)、社會(huì)發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。未來(lái)兩年，隨著5G的逐漸普及，越來(lái)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(zhǎng)。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(shì)。

    未來(lái)將GPU移至桌面進(jìn)行更高級(jí)別的應(yīng)用，包括個(gè)人電腦和大數(shù)據(jù)中心機(jī)，將是一大發(fā)展趨勢(shì)。

GPU行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

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