2023GPU芯片行業未來市場規模及發展趨勢預測

• 黃文玉 2023年10月31日 來源：互聯網 262 9
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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的數據，而是為線程提高服務效率;沒有復雜控制邏輯沒有分支預測等組件;上述設計，使得GPU擅長大規模并行計算任務。

近年來，隨著電子技術的發展，顯卡技術含量越來越高，功能越來越強，許多專業的圖形卡已經具有很強的3D處理能力，而且這些3D圖形卡也漸漸地走向個人計算機。一些專業顯卡具有的晶體管數甚至比同時代的CPU的晶體管數還多。比如2000年加拿大ATI公司推出的RADEON顯卡芯片含有3千萬顆晶體管，達到每秒15億個像素填寫率。

GPU芯片行業市場發展現狀分析

圖形處理器，又稱顯示核心、視覺處理器、顯示芯片，是一種專門在個人電腦、工作站、游戲機和一些移動設備(如平板電腦、智能手機等)上做圖像和圖形相關運算工作的微處理器。GPU使顯卡減少了對CPU的依賴，并進行部分原本CPU的工作，尤其是在3D圖形處理時GPU所采用的核心技術有硬件T&L(幾何轉換和光照處理)、立方環境材質貼圖和頂點混合、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，而硬件T&L技術可以說是GPU的標志。GPU的生產商主要有NVIDIA和AMD。

GPU有大量的ALU，Cache很小，緩存的目的不是保存后面需要訪問的數據，而是為線程提高服務效率;沒有復雜控制邏輯沒有分支預測等組件;上述設計，使得GPU擅長大規模并行計算任務。擅長浮點計算，并行處理能力強，能做到幾千核高并發，適合圖形處理、機器學習訓練等。GPU芯片，為壁仞科技在上海發布了自主研發的首款通用芯片。GPU芯片BR100，其16位浮點算力達到1000T以上、8位定點算力達到2000T以上，單芯片峰值算力達到PFlops(1PFlops等于1000萬億次浮點指令/秒)級別。

一個光柵顯示系統離不開圖形處理器，圖形處理器是圖形系統結構的重要元件，是連接計算機和顯示終端的紐帶。應該說有顯示系統就有圖形處理器(俗稱顯卡)，但是早期的顯卡只包含簡單的存儲器和幀緩沖區，它們實際上只起了一個圖形的存儲和傳遞作用，一切操作都必須由CPU來控制。這對于文本和一些簡單的圖形來說是足夠的，但是當要處理復雜場景特別是一些真實感的三維場景，單靠這種系統是無法完成任務的。所以后來發展的顯卡都有圖形處理的功能。它不單單存儲圖形，而且能完成大部分圖形功能，這樣就大大減輕了CPU的負擔，提高了顯示能力和顯示速度。

短期內GPU仍將主導Al芯片市場，短期將延續Al芯片的領導地位。GPU作為市場上Al計算最成熟、應用最廣泛的通用型芯片，應用潛力較大，目前GPU芯片在AI芯片中的占比最大，達36.54%，GPU將繼續占領Al芯片的主要市場份額。

根據中研普華產業研究院發布的《2023-2028年中國GPU芯片行業市場前瞻分析與未來投資戰略規劃報告》顯示：

從中國主要芯片國產化率來看，射頻芯片、移動通信終端、模擬芯片、閃存、微控制器、內存、可編輯邏輯器件的國產化率分別為40%、24%、15%、5%、3%、1%、1%。謹慎估計GPU芯片的國產化規模約37億元，由于GPU指令集復雜程度相對較低,國內有一定基礎，國產化率有望達到10%-15%，對應37-56億元的市場規模。

GPU就是能夠從硬件上支持多邊形轉換與光源處理的顯示芯片,其作用是計算多邊形的3D位置和處理動態光線效果。GPU是顯示卡的“心臟”,也就相當于CPU在電腦中的作用。從技術趨勢來看，GPU將成為主流AI芯片。在圖形圖像處理領域，GPU最終全面取代圖形加速卡，通用標準高性能卡是未來云端高性能計算發展趨勢。

英偉達NVIDIA公司在1999年發布Geforce256圖形處理芯片時首先提出GPU的概念。從此NVIDIA顯卡的芯就用GPU來稱呼。GPU使顯卡減少了對CPU的依賴，并進行部分原本CPU的工作，尤其是在3D圖形處理時。GPU所采用的核心技術有硬體T&L、立方環境材質貼圖和頂點混合、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，而硬體T&L技術可以說是GPU的標志。英偉達是全球領先的GPU供應商，英偉達是全球GPU市場絕對領先者，2020年英偉達數據中心收入29.8億美元。

GPU芯片行業未來市場規模及發展趨勢預測

數據顯示，截至目前，全球人工智能的計算力主要是以GPU芯片為主。到2020年占比將大約提升至42.3%，市場規模約為38億美元，預測到2024年占比提升至51.4%，屆時全球人工智能GPU芯片市場規模將達111億美元。隨著國內芯片技術的進步，國產GPU芯片已經慢慢發展起來，中國GPU芯片板卡市場將高速增長，預計2024年,中國GPU芯片板卡市場規模將達到370億元，年均復合增速約30%。互聯網和安防/政府是主要領域。預計2024年，互聯網和安防/政府行業市場份額將分別達到48.9%和31.4%，依然占據市場的主要地位;主要還是因為這兩個行業是AI應用的重要需求方。

隨著5G的逐漸普及，越來越多的計算將轉移到云托管，所以我們可以看到大數據中心的計算速率，尤其是GPU計算速率，正在以非常高的速度增長。此外，在網絡服務器、汽車和工業生產行業的應用呈現出很高的發展趨勢。

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  2023-2028年中國GPU芯片行業市場前瞻分析與未來投資戰略規劃報告

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