從去年下半年開始，GPU（圖形處理器）市場就面臨缺貨與漲價的沖擊。英偉達去年發布的基于全新安培（Ampere）架構的RTX30系列顯卡一直處于一卡難求的狀態。AMD面臨同樣的情況。AMD總裁兼首席執行官蘇姿豐公開表示，確實遇到了供應緊張的問題。旺盛的市場需求是GPU在半導體產業中重要性不斷提升的直觀反映。目前的GPU已不僅僅局限于圖形顯示與游戲應用，挖礦、AI、云計算等產業的發展使得GPU正在成為處理器大廠的一個重要角力點。

　　“挖礦”潮 推升市場熱度

　　今年2月，比特幣沖擊5.8萬美元未果，快速回落至4.5萬美元。有人預測“礦”難來了，比特幣將再次崩盤。但是，半月不到比特幣不僅成功收復失地，甚至一度沖過6萬美元大關，同時產生一個連帶影響——強勁的挖礦需求使得原本就面臨缺貨的GPU市場變得更加一卡難求。

　　AMD總裁兼首席執行官蘇姿豐表示，造成缺貨的原因是市場需求太過旺盛。在銳龍5000系列處理器推出之后，處理器的銷量比前一代增加了兩倍，創下了歷代銳龍處理器的歷史紀錄，遠超AMD預期。與此同時，半導體產業鏈已經無法滿足市場的需求，這些問題都直接波及GPU供應。

　　另一家GPU大廠英偉達為應對需求，一方面改寫廣受“礦工”們追捧的顯卡RTX3060的軟件程序，削減該顯卡的“挖礦”效率，以期減弱強勁的需求；另一方面，宣布將推出專門用于“挖礦”的CMP（加密貨幣挖掘處理器）。英偉達游戲品牌GeForce全球負責人MattWuebbling表示，這是為應對“采礦”對顯卡市場的需求壓力。

　　然而，挖礦只是造成本輪GPU缺貨漲價行情的原因之一。隨著云計算、大數據、自動駕駛等行業的發展，GPU已不僅局限于游戲顯示，挖礦、AI、云計算等都在侵吞著GPU廠商的產能。Gartner研究副總裁盛陵海便指出：“人工智能的發展使得英偉達再尋新的業務增長點。”與善于進行串行運算的CPU不同，GPU具有數百乃至數千個內核，經過優化，可以并行運行大量計算，對運行分析、深度學習和機器學習算法尤為有用。GPU允許某些計算比在傳統CPU上運行相同的計算速度快10倍至100倍。

　　后摩爾時代，隨著GPU的可編程性不斷增強，GPU的應用能力已經遠遠超出了圖形渲染，GPU被大量用于圖形渲染以外的計算領域，成為GPGPU。GPU和CPU之間可以無縫地共享數據，GPU+CPU的異構運算體系將成為未來計算的主流架構。

　　GPU+CPU 大廠競爭“異構”未來

　　正是這樣的發展藍圖，使得GPU的重要性不斷提升，也使處理器大廠對于GPU的發展給予了高度重視。

　　去年，英偉達在GTC2020大會上發布了新一代計算型GPU，采用全新安培（Ampere）架構。元大證券投資咨詢公司的一份報告指出，Ampere有望較英偉達此前采用的“圖靈”（Turing）架構性能增加50%，同時功耗減半。AmpereGPU將面向數據中心業務。英偉達還計劃以400億美元巨資收購ARM公司。這將使英偉達將自身在GPU領域的優勢，與ARM在CPU領域的優勢相結合，將計算從云計算、智能手機、PC、自動駕駛車和機器人技術推進到邊緣物聯網，同時進一步加強其在數據中心、人工智能、自動駕駛的實力。

　　AMD在CPU與GPU領域均有相對廣闊的產品線。為搶占異構計算時代的先發優勢，2020年11月AMD推出RDNA2架構，相較于前代RDNA絕對性能最高提升1倍，能效提高54%。AMD計劃于2022年前用基于更先進的工藝打造RDNA3架構。CDNA架構包含了新一代Infinity技術，可以增強GPU和CPU之間的連接，并針對機器學習和高性能計算應用而優化。

　　英特爾是全球最大的CPU供應商，近年來也在不斷強化GPU產品線。英特爾的GPU最早可以追溯到1998年的i740，但是GPU性能相對較弱，因此一直采用集成GPU策略。2020年，英特爾推出采用全新Xe架構的獨立顯卡，基于10納米SuperFin工藝。再次進軍獨顯市場，顯然是看到了GPU并行計算能力在超級計算、深度學習、VR、自動駕駛等前沿領域的優勢。

　　差異化 國產GPU的前進之路？

　　國產GPU追趕的步伐也在加快。日前，登臨科技發布，旗下首款GPU+（軟件定義的片內異構通用人工智能處理器）產品已成功通過測試，開始客戶送樣。GPU+是在現有市場主流GPU架構上，采用軟硬件協同的異構設計，可降低外部帶寬需求，降低成本。元禾璞華投委會主席陳大同表示，登臨的產品在市場上呈現出非常獨特的稀缺性。通過對傳統GPU架構進行創新，解決客戶的關鍵痛點，是國產GPU獲取市場的成功之道。

　　此外，有國產GPU第一股之稱的景嘉微，其主力產品JM7系列升級到28nm工藝，性能與GTX640相近，已經獲得訂單。亦有消息稱，景嘉微開發的新一代JM9系列GPU有望于今年第二季度問世，性能有望達到國際上2017年年底至2018年年初的水平。新進企業沐曦集成電路宣布完成數億元PreA+輪融資，由經緯中國和光速中國聯合領投，和利資本、紅杉中國、真格基金等老股東持續跟投。經緯中國合伙人王華東表示，沐曦集成電路開發全兼容CUDA及ROCm生態的國產GPU。

　　對此，有業內人士指出，中國GPU市場規模和潛力非常大，龐大的整機制造能力意味著巨大的發展空間。現階段，雖然國產GPU與英偉達、AMD等世界巨頭之間的差距依然明顯，但是通過在一些細分領域尋找市場空白點，仍然有著很多差異化的發展空間。(記者陳炳欣)

　　 轉自：中國電子報