01GPU 基本知识
GPU 学名叫图形处理器，实在是我们电脑显卡里的处理器，由主板连接设备、监视器连接设备、处理器和内存组成。卖力将 CPU 送来的图像旗子暗记经由处理再运送到显示器上，完成 2D 或 3D 图形的天生。
GPU 能使显卡减少对 CPU 的依赖，并分担部分原来是由 CPU 所担当的事情，尤其是在进行三维绘图运算时，功效更加明显。
GPU 跟 CPU 有一定差异，CPU 基于低延时设计，功能模块较多，善于逻辑掌握，串走运算。
而 GPU 是一种分外处理器，基于大吞吐量设计，拥有更多运算器，适宜对密集数据进行并行处理和并发打算，因此 GPU 也被运用于 AI 演习等须要大规模并发打算场景。
GPU 可分为独立 GPU 和集成 GPU。
独立 GPU 一样平常封装在独立显卡电路板上，利用专用的显示存储器，其性能由 GPU 性能与显存带宽共同决定。一样平常独立 GPU 性能更高，但系统功耗、发热量较大。
集成 GPU 常和 CPU 共用一个内核，共享系统内存。集成 GPU 的制作由 CPU 厂家完成，兼容性较强，并且功耗低、发热量小。
但如果显卡运行须要占用大量内存，全体系统运行就会受限。此外，系统内存的频率常日比独立显卡的显存低很多，因此集成 GPU 的性能一样平常比独立 GPU 更低。
而且 GPU 跟 CPU 一样，存在浩瀚微架构。前辈的微架构对 GPU 实际性能的提升至关主要，目前市情上有非常丰富的 GPU 微架构，比如 Pascal、Volta、Turing（图灵）、Ampere（安培）等。
GPU 的 API 运用程序接口发挥着连接运用程序和显卡驱动的桥梁浸染。
目前 GPU API 接口可分为 2 大阵营和多少其他类，2 大阵营分别是微软的 DirectX 标准和 KhronosGroup 标准，其他类包括苹果的 Metal API、 AMD 的 Mantle（地幔） API、英特尔的 One API 等。
02GPU 市场需求发展
早期 GPU 多被用于图形的打算和处理，由于图形数据的处理每每涉及到大量大型矩阵运算，打算量虽大但易于并行化。
近年由于大数据、人工智能发展，GPU 也常被用于须要大量重复打算的数据挖掘领域，如机器学习，深度学习等。
此外，GPU 还被广泛用于 PC、做事器、移动等领域。比特币等加密货币的火爆行情也带动了矿卡 GPU 的需求。
做事器 GPU 可做专业图形处理、打算加速、深度学习等运用，以独立 GPU 为主，移动端 GPU 紧张采取集成 GPU。PC 根据利用用场不同，既可以搭载独立 GPU，也可以利用集成 GPU。
目前 3D 图像显示、人工智能深度学习等需求支撑着 GPU 市场持续增长。根据机构的数据，2020 年环球 GPU 市场规模达到 999.1 亿美元，估量 2028 年达到 1581.6 亿美元，CAGR 为 5.9%。
中国是环球 GPU 市场主要组成部分，2020 年中国大陆独立 GPU 市场规模约 235 亿美元。Nvidia、AMD 在中国大陆收入占比分别为 23.3%、23.9%。
个中 PC 是 GPU 主要运用处景，2020Q4-2021Q2，环球 PC GPU 单季度出货量连续三个季度超过 1 亿片，2021Q2 达到 1.23 亿片，同频年夜增 42%，GPU 与 PC 配售比为 117%。
JPR 估量 2020-2025 年环球 PC GPU 市场保有量将以 3.5%复合增速增长，到 2025 年达到 33.18 亿片。
目前 AI 做事器和 AI 加速芯片的需求发展速率最快。
由于 CPU 不适宜大规模并行打算，须要加速芯片实行 AI 算法，目前 AI 加速芯片紧张包括图形处理器（GPU）、现场可编辑门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、神经拟态芯片等。
AI 做事器常日搭载上面这些 AI 加速芯片，利用 CPU 与加速芯片的组合来知足高吞吐量互联的需求，为自然措辞处理、打算机视觉、机器学习等 AI 运用处景供应强大的算力支持，支撑 AI 算法演习和推理过程。
根据 IDC 数据，2020 年中国 AI 根本举动步伐市场规模为 39.3 亿美元，同比增长 26.8%，并将在 2024 年达到 78.0 亿美元，个中 2020 年做事器市场规模占 AI 根本举动步伐的 87%以上，承担着最为主要的角色。
互联网行业是 AI 做事器最大采购行业。2020 年上半年，互联网占整体加速打算做事器市场近 60%的份额，同比增持超过 100%；政府行业和做事业分别依次位居第二位和第三位。
GPU 加速做事器由于能够供应精良的浮点打算能力，从容应对高实时、高并发的海量打算场景，如深度学习、科学打算、3D 动画渲染、CAE 等，成为数据中央 AI 加速方案首选。
IDC 估量 2021 年中国 GPU 做事器占比 91.9%旁边的市场份额，2019 年中国 GPU 做事器市场规模达到 20 亿美元，估量 2024 年将达到 64 亿美元。
03GPU 竞争格局
市场份额看，环球独立 GPU 紧张巨子是英伟达和 AMD。
英伟达（Nvidia）是目前环球最大的独立 GPU 供应商，2020 年营收 166.8 亿美元，2021Q2 Nvidia 环球独立 GPU 市场份额达到 83%。
英伟达最初专注于 PC 图形，后来拓展到密集打算领域，利用 GPU 创建了科学打算、人工智能、数据科学、自动驾驶汽车、机器人技能、AR 和 VR 平台。
AMD 是目前业内稀缺的可以供应高性能 CPU、高性能独立显卡 GPU、主板芯片组三大组件的半导体公司。
2020 年 AMD 营收 97.6 亿美元，个中包括 CPU、GPU、APU 等在内的打算和图形业务营收 64.3 亿美元，2021Q2 AMD 环球独立 GPU 市场份额达到 17%。
Intel 领导了集成 GPU 市场。由于集成 GPU 集成在 CPU 中，Intel 凭借 CPU 的市场地位，霸占了环球 PC GPU 大部分市场。
根据 JPR 数据，2021Q2 Intel 霸占环球 68.3%的 PC GPU 市场份额，Nvidia 和 AMD 市场份额分别为 15.2%、16.5%。
04国产 GPU 领军企业
末了重点剖析一下国产 GPU 的领军企业景嘉微。
景嘉微主营业务为图形显控、小型专用雷达、GPU 芯片三大类。
跟英伟达下贱主流的市场不同，景嘉微的图显、雷达产品紧张面向军用市场，GPU 芯片产品的 JM5400 紧张运用于公司图显模块中，JM7200 成功拓展了民用和信创市场。
目前 JM7200 已完成与海内紧张 CPU 和操作系统厂商的适配事情，与长城、遐想、同方等十余家海内紧张打算机整机厂商建立互助关系并进行产品测试，成功进入商用领域。
受到民用信创市场的驱动，公司的芯片业务营收增长飞速，2021 上半年营收增长 13.5 倍，占总营收比例达到 45.1%。
总之，景嘉微算是在 GPU 民用领域拓展出了一块自己的市场，可以形成研发迭代的正向循环了。公司的第三代 GPU 芯片 JM9 已经成功流片，目前正在进行性能测试。
这次的 JM9 系列芯片定位中高端市场，采取了业界主流的统一渲染架构，支持 OpenGL4.5 接口，可以无缝兼容市情上主流的 CPU、操作系统和运用程序。
目前 JM9271 系列芯片性能将达到国际同类型公司 2017 年中高端产品的性能，估量跟英伟达 GTX1080 相称。
该产品紧张针对人工智能、安防监控、语音识别、深度学习、云打算等对打算速率哀求较高的高端运用领域。
这里有紧张国产 GPU 企业和他们干系进展的一个汇总，感兴趣可以留神一下。
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