2023GPU芯片行业未来市场规模及发展趋势预测

• 黄文玉 2023年10月31日 来源：互联网 262 9
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GPU有大量的ALU，Cache很小，缓存的目的不是保存后面需要访问的数据，而是为线程提高服务效率;没有复杂控制逻辑没有分支预测等组件;上述设计，使得GPU擅长大规模并行计算任务。

近年来，随着电子技术的发展，显卡技术含量越来越高，功能越来越强，许多专业的图形卡已经具有很强的3D处理能力，而且这些3D图形卡也渐渐地走向个人计算机。一些专业显卡具有的晶体管数甚至比同时代的CPU的晶体管数还多。比如2000年加拿大ATI公司推出的RADEON显卡芯片含有3千万颗晶体管，达到每秒15亿个像素填写率。

GPU芯片行业市场发展现状分析

图形处理器，又称显示核心、视觉处理器、显示芯片，是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备(如平板电脑、智能手机等)上做图像和图形相关运算工作的微处理器。GPU使显卡减少了对CPU的依赖，并进行部分原本CPU的工作，尤其是在3D图形处理时GPU所采用的核心技术有硬件T&L(几何转换和光照处理)、立方环境材质贴图和顶点混合、纹理压缩和凹凸映射贴图、双重纹理四像素256位渲染引擎等，而硬件T&L技术可以说是GPU的标志。GPU的生产商主要有NVIDIA和AMD。

GPU有大量的ALU，Cache很小，缓存的目的不是保存后面需要访问的数据，而是为线程提高服务效率;没有复杂控制逻辑没有分支预测等组件;上述设计，使得GPU擅长大规模并行计算任务。擅长浮点计算，并行处理能力强，能做到几千核高并发，适合图形处理、机器学习训练等。GPU芯片，为壁仞科技在上海发布了自主研发的首款通用芯片。GPU芯片BR100，其16位浮点算力达到1000T以上、8位定点算力达到2000T以上，单芯片峰值算力达到PFlops(1PFlops等于1000万亿次浮点指令/秒)级别。

一个光栅显示系统离不开图形处理器，图形处理器是图形系统结构的重要元件，是连接计算机和显示终端的纽带。应该说有显示系统就有图形处理器(俗称显卡)，但是早期的显卡只包含简单的存储器和帧缓冲区，它们实际上只起了一个图形的存储和传递作用，一切操作都必须由CPU来控制。这对于文本和一些简单的图形来说是足够的，但是当要处理复杂场景特别是一些真实感的三维场景，单靠这种系统是无法完成任务的。所以后来发展的显卡都有图形处理的功能。它不单单存储图形，而且能完成大部分图形功能，这样就大大减轻了CPU的负担，提高了显示能力和显示速度。

短期内GPU仍将主导Al芯片市场，短期将延续Al芯片的领导地位。GPU作为市场上Al计算最成熟、应用最广泛的通用型芯片，应用潜力较大，目前GPU芯片在AI芯片中的占比最大，达36.54%，GPU将继续占领Al芯片的主要市场份额。

根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年中国GPU芯片行业市场前瞻分析与未来投资战略规划报告》显示：

从中国主要芯片国产化率来看，射频芯片、移动通信终端、模拟芯片、闪存、微控制器、内存、可编辑逻辑器件的国产化率分别为40%、24%、15%、5%、3%、1%、1%。谨慎估计GPU芯片的国产化规模约37亿元，由于GPU指令集复杂程度相对较低,国内有一定基础，国产化率有望达到10%-15%，对应37-56亿元的市场规模。

GPU就是能够从硬件上支持多边形转换与光源处理的显示芯片,其作用是计算多边形的3D位置和处理动态光线效果。GPU是显示卡的“心脏”,也就相当于CPU在电脑中的作用。从技术趋势来看，GPU将成为主流AI芯片。在图形图像处理领域，GPU最终全面取代图形加速卡，通用标准高性能卡是未来云端高性能计算发展趋势。

英伟达NVIDIA公司在1999年发布Geforce256图形处理芯片时首先提出GPU的概念。从此NVIDIA显卡的芯就用GPU来称呼。GPU使显卡减少了对CPU的依赖，并进行部分原本CPU的工作，尤其是在3D图形处理时。GPU所采用的核心技术有硬体T&L、立方环境材质贴图和顶点混合、纹理压缩和凹凸映射贴图、双重纹理四像素256位渲染引擎等，而硬体T&L技术可以说是GPU的标志。英伟达是全球领先的GPU供应商，英伟达是全球GPU市场绝对领先者，2020年英伟达数据中心收入29.8亿美元。

GPU芯片行业未来市场规模及发展趋势预测

数据显示，截至目前，全球人工智能的计算力主要是以GPU芯片为主。到2020年占比将大约提升至42.3%，市场规模约为38亿美元，预测到2024年占比提升至51.4%，届时全球人工智能GPU芯片市场规模将达111亿美元。随着国内芯片技术的进步，国产GPU芯片已经慢慢发展起来，中国GPU芯片板卡市场将高速增长，预计2024年,中国GPU芯片板卡市场规模将达到370亿元，年均复合增速约30%。互联网和安防/政府是主要领域。预计2024年，互联网和安防/政府行业市场份额将分别达到48.9%和31.4%，依然占据市场的主要地位;主要还是因为这两个行业是AI应用的重要需求方。

随着5G的逐渐普及，越来越多的计算将转移到云托管，所以我们可以看到大数据中心的计算速率，尤其是GPU计算速率，正在以非常高的速度增长。此外，在网络服务器、汽车和工业生产行业的应用呈现出很高的发展趋势。

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