國產GPU喧囂一時，應用如何？

　　近來，國產GPU的發(fā)展勢頭非常迅猛。芯動科技、景嘉微、龍芯頻頻推出重磅新品，把國產GPU推向了高潮。

　　中國在自主研發(fā)GPU 方面仍處于起步階段，但已經聚集了約20家該領域的企業(yè)，包括景嘉微電子、芯動科技、天數智芯、摩爾線程、壁仞科技、沐曦集成、登臨科技和礪算科技。它們在資本市場上最受追捧，其中許多已經將其GPU 芯片投入量產。

　　國產GPU毋庸置疑是頗受關注的，不論業(yè)內還是業(yè)外都在提問，我們的GPU能擺脫卡脖子問題了嗎?我們的新品在國際上到達什么位置?這些看起來優(yōu)秀的產品誰在用?用的好嗎?

　　GPU大環(huán)境

　　受下游應用需求低迷影響，GPU價格自去年12月以來不斷下跌，近日外媒Tom's hardware報道，5月GPU價格環(huán)比再下降15%。與上個月相比，GPU 價格繼續(xù)下降，但下降速度放緩了很多。6 月份 GPU 的平均價格下降了14%，而 7 月份僅下降了 6%。這可能部分是因為加密貨幣價格溫和反彈，盡管 RTX 3090 Ti 或 RTX 3090 的平均收入僅為每天 2.50 美元，需要大約 500 天才能收支平衡。

　　去年在游戲、挖礦等帶動下，GPU價格迅速上漲，英偉達與AMD兩家公司顯卡產品價格是市場指導價格的兩倍或三倍。隨著下游應用需求疲軟，多數顯卡以市場指導價格或低于市場指導價格出售。

　　全球市場研究機構TrendForce集邦咨詢調查顯示，2022年上半年消費性電子市場受宅經濟效應減弱、疫情及國際局勢緊張、高通脹等沖擊，再加上邁入傳統(tǒng)淡季，相關應用如PC、筆電、電視、智能手機需求明顯降溫，下游客戶陸續(xù)下修今年出貨目標。以筆電市場為例，今年一季度筆電出貨為5460萬臺，同比減少6.2%，環(huán)比減少15.4%。

　　除了下游應用影響之外，今年下半年隨著英偉達、AMD、英特爾陸續(xù)推出新產品，現(xiàn)有的GPU價格或將進一步下跌。

　　捷報頻傳的國產GPU

　　這幾年，在諸多創(chuàng)企的努力下，除了最近的芯動科技“風華2號”、格蘭菲發(fā)布Glenfly Arise GT-10C0，國產GPU爭分奪秒的交出了很多有實力的作品。

　　從國內GPU龍頭景嘉微的產品來看，景嘉微在2021年9月推出的JM9231和JM9271將采用業(yè)界主流的統(tǒng)一渲染架構，支持 OpenGL4.5接口，可以無縫兼容市面上主流的CPU、操作系統(tǒng)和應用程序。JM9231性能與國際同類公司2016年中低端產品性能相當，主要針對國產化辦公電腦，便攜式計算機、中低端的游戲機和高端嵌入式系統(tǒng)等消費電子領域。JM9271在JM9231基礎上對科學計算能力進行大幅度提高和改進，可以達到國際同類公司2017年中高端產品的性能。

　　除此之外，還有部分產品可以直接對標國際大廠產品。比如龍芯的3A5000可以對標高通624 Home Platform、212 Home Platform高通CSRS3683、Marvell ARMADA 162、恩智浦i.MXL等產品;3C5000可對標高通624 Home Hub Platform、Marvell 88AP162-B0-BJD2C004、恩智浦i.MX37。

　　應用落地

　　擁有了這些成果，我們還是最關注那個問題，在 GPU應用的三大領域游戲、AI、自動駕駛，國產GPU落地了嗎?

　　GPU龍頭景嘉微廣泛應用于軍工行業(yè)，未來將打開民用市場空間。

　　第一代產品JM5400主要支撐軍用裝備;第二代產品JM7200于2018年8月流片成功，在完成軍用領域產品替代同時切入民用信創(chuàng)市場。目前公司下一代JM9系列GPU研發(fā)已處于后端設計階段，預計性能將大幅提升，目標進入國內信創(chuàng)以及人工智能、云計算等中高端應用領域。

　　與龍芯、飛騰、麒麟軟件、統(tǒng)信軟件、道、天脈等國內主要的CPU和操作系統(tǒng)廠商的適配工作，與中國長城、超越電子等十余家國內主要計算機整機廠商建立合作關系并進行產品測試，與麒麟、長城、蒼穹、寶德、超圖、昆侖、中科方德、中科可控、寧美等多家軟硬件廠商進行互相認證，共同構建國產化計算機應用生態(tài)。

　　JM7200在通用領域主要應用于桌面辦公計算機，目前公司已與湖南長城科技信息有限公司、北京神州數碼有限公司等多家公司簽訂合作框架協(xié)議。

　　芯瞳的應用領域主要有三個方面：黨政八大行業(yè)(航空、戰(zhàn)車、雷達等)、軍隊、云游戲。它的第四代GPU芯片已經能夠覆蓋90%的黨政八大行業(yè)。芯瞳已經與7家下游廠商簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議，包括龍芯、統(tǒng)信軟件等知名廠商，在產品研發(fā)的同時，在產業(yè)鏈上下游也取得了不少伙伴的認可。

　　芯動科技也在“風華2號”發(fā)布會上，與中能建投、高瀾股份、統(tǒng)信軟件、麒麟軟件、澤塔云、優(yōu)刻得等上下游合作伙伴現(xiàn)場簽約，現(xiàn)場簽約合作規(guī)模達到5個億。

　　即便如此，國內GPU的落地應用依舊不多，有不少產品和演示目前還處于“PPT”狀態(tài)，國內GPU創(chuàng)業(yè)領域的現(xiàn)狀也是魚目混珠、泥沙俱下。GPU領域，還是被英偉達等大廠生態(tài)所壟斷。

　　對標國際， 路在何方

　　核心IP差距

　　一些重大挑戰(zhàn)可能會影響中國本土 GPU 的發(fā)展。首先是IP許可。由于IP研發(fā)難度大、開發(fā)周期長，目前中國GPU開發(fā)者大多使用英國Imagination Technologies提供的IP，導致核心電路專利無法控制，后續(xù)更新無法進行。

　　IP的質量很大程度上決定了國產GPU性能的底色。在天津集成電路行業(yè)協(xié)會顧問步日欣看來，GPU作為高性能的大芯片，想在短期內出成果，必然需要依賴外部IP。國產GPU廠商能夠快速推出相關產品，很大程度上依靠外購IP。

　　國內GPU底層技術空白點較多，IP大多受制于國外廠商，產品前端穩(wěn)定性不理想，目前又很難在主線中高端電子產品上得到普及化應用，需多年沉淀形成自主IP積累才能具有一定替代性。

　　需要指出的是，外購IP并不意味著無法自主可控，但對GPU企業(yè)的能力要求很高。行業(yè)內人士認為，國內核心IP能力至少比英偉達、AMD等落后十年左右。而整體而言，GPU企業(yè)與國際大廠技術差距約3年，渲染GPU與國際大廠差距約10年左右。

　　但是芯動科技去年推出的渲染GPU風華1號80%以上的IP都屬于自主研發(fā)。獲得了架構授權，芯動科技就可以不受限制地自行改進，能夠做到自主可控。國內更多的廠商都需要面臨這一問題。

　　打通到應用層

　　在落地應用中分析，不難看出很多的國產GPU都是國內軍事、政府等傳統(tǒng)行業(yè)在用，這僅僅是國產替代的開始。

　　國產GPU業(yè)應采取開放合作的心態(tài)，學會站在巨人的肩膀上，善于利用現(xiàn)有架構和生態(tài)，設計契合市場需求的優(yōu)秀產品，打造全球化設計水平的開發(fā)團隊。國產GPU在起步階段兼容現(xiàn)有生態(tài)更容易發(fā)展，先求生存;長期還是要擺脫兼容思路，站穩(wěn)腳跟后再求發(fā)展自有的核心技術。

　　在GPU生態(tài)中，軟件的權重已越來越高。Imagination中國區(qū)戰(zhàn)略市場與生態(tài)副總裁時昕博士也說道，GPU軟件極為復雜，包括各種圖形API和計算接口、基礎庫、與上層應用對接適配等等，開發(fā)工作量巨大。國內GPU生態(tài)的發(fā)展更需要“眾人拾柴”。要加快打造國產GPU產業(yè)鏈，下游的整機廠商需要對國產GPU給予更多包容。

　　生產困境

　　新創(chuàng)企業(yè)不僅面臨原材料和制造能力的緊張供應，還必須承受來自主要參與者的競爭壓力。對于GPU創(chuàng)企而言，巨大的研發(fā)費用和資本開支是必需，但長期、持續(xù)的利潤支撐才是GPU跨代發(fā)展的強勁驅動力。

　　而高端芯片研發(fā)周期長、投入大，沒有足量資金支持無法取得成功，但過度的投資熱潮容易滋生投機現(xiàn)象，互聯(lián)網投資的模式并不適用于芯片領域，國產GPU要謹防重蹈AI芯片的覆轍，需要正視差距，腳踏實地前行。

　　壁仞科技聯(lián)席CEO李新榮說，中國通用GPU企業(yè)會快速整合，最終行業(yè)只會留下2-3家大型企業(yè)。

　　步日欣也說，“下一步這幾十家GPU企業(yè)，肯定要面臨一定程度洗牌，那個時候才是真正的國產替代、縮小差距的開始。”燒錢的模式是難以為繼的，只有踏踏實實服務客戶，服務市場，并且能夠不斷的回收研發(fā)成本，進一步實現(xiàn)創(chuàng)新，才是國產GPU的成功之路。