本文来自微信公众号：AI芯天下（ID：World_2078），作者：方文三，题图：网络。

GPU已成专用计算时代的刚需

GPU运用自身在并行处理和通用计算的优势，逐步开拓服务器、汽车、矿机、人工智能、边缘计算等领域的衍生需求。

虽然GPU无法离开CPU独立运作，但是在当前[云化]加速的时代，离开了GPU的CPU也无法胜任庞大的计算需求。所以GPU和CPU组成了异构运算体系，从底层经由系统软件和驱动层支持着上层的各种应用。

近年来，在摩尔定律演进的放缓和GPU在通用计算领域的高速发展的此消彼长之下，通用图形处理器（GPGPU）逐渐反客为主，利用GPU来计算原本由CPU处理的通用计算任务。

GPU需求拓展范围变大的规模效应

由于可视化需要大量的图形、图像计算能力，无论是云端还是边缘侧都需要大量的高性能图像处理能力，因此近年来GPU实现了较快的市场增速。同时，随着GPU自身在并行处理和通用计算的优势，逐步拓展了其在服务器、汽车、矿机、人工智能、边缘计算等领域的衍生需求。

据数据统计，2020年全球GPU行业规模为200亿美元，预计2021年将增长15%。从2015年到2025年，GPU行业预计平均每年增长13%，将从80亿美元扩展到350亿美元的规模。

目前市场发展到三巨头时代

在进入21世纪后，英伟达从此前的蛮荒时代中脱颖而出，市场中主要还剩下英伟达和ATI。

2006年AMD斥资54亿美元收购ATI，旨在融合CPU和GPU。在AMD收购ATI之后的重心更多地转向中低端市场，性能端渐渐落后于英伟达。而后英伟达牢牢掌控着高端市场，AMD的GPU则成为了性价比的代名词。

目前，在目前独立显卡市场中，AMD和NIVDIA两大厂商居于统治地位。从市场份额上来看，AMD独显份额为17%，英伟达则增长到了83%。

英特尔在前不久宣布进军高端独立显卡市场，预计首款产品将于明年问世。而目前在全球GPU市场中主要的三个玩家：英伟达、AMD和英特尔。

英伟达专注于GPU领域，由于此前不具备CPU业务，公司重心放在更高性能的独立显卡方向。AMD和英特尔由于自身有CPU业务，在2009年后两家厂商都各自大力发展内置于CPU的高性能集成式图形处理内核。

瞄准了未来的市场需求，以及英伟达在独显市场的垄断地位，英特尔、AMD奋起直追，想要三分天下。

英特尔：借CPU巨大势能推动GPU

进入酷睿i时代后，英特尔通过将核芯显卡和CPU进行捆绑销售，利用CPU的庞大市场份额，确立了公司在集成GPU领域的寡头垄断地位。

近日，英特尔表示希望借助接下来持续更新的oneAPI框架设计，让开发者、硬件厂商能更容易统整CPU、GPU。以FPGA形式建构更具弹性的运算方式，解决编码模型在不同微架构间的壁垒，最大化跨平台表现和最小化开发成本。强调本身在CPU设计本质上的优势，加上目前持续在GPU产品设计上精进，配合oneAPI框架设计，借此针对不同运算需求搭配最佳组合。

相比英伟达将主力放在GPU产品设计，英特尔在产品设计将能统筹更多运算应用资源，能以相对更低价格取得，预期能带动更大的规模和使用效益。

AMD的Ryzen系列已经把英特尔逼出了聚光灯下，但随着英特尔现在越来越接近推出Alder Lake CPU，他们也在准备在另一个竞争激烈的行业中获得优势地位。

在他的话背后，英特尔已经挖来了AMD的前顶级GPU架构师Vineet Goel，以监督其Xe GPU架构，未来的GPU产品将以此为基础。他将领导一个由建筑师和设计工程师组成的团队，架构、设计和验证英特尔的Xe IP路线图。

英特尔的 Xe-HP GPU 最初是在 2020 年年中宣布的，被宣传为[为数据中心设计的多tile 图形系列]，主要目的是作为媒体超级计算机加速器。

不过，英特尔在GPU方面还需要克服两道难关才能真正取代AMD与英伟达。一是保持合理的功耗，其二则是实现软件的易用性与高优化度。二是必须简化代码并优化模型、降低使用难度，才能让声明的性能水平真正成为用户手中的可用资源。

AMD：组[CPU+GPU]“CP”双向突围

去年，AMD除了Ryzen 5000系CPU的发布，还发布了Radeon 6000系列GPU，性能达到了RTX 3090的水准，可以说一举追平了跟英伟达多年的差距。

过去六年，AMD的计算和图形收入的营收由18.05亿美元上升至64.32亿美元，年复合增速29%。未来五年，AMD计划成为高性能计算的领导者，提供颠覆性的CPU和GPU方案。以组合GPU和CPU的优势互相促进产品销量的方式，带给英伟达一定程度上的冲击。

在显卡市场上，AMD独显份额之前一度跌落20%以上，随着7nm RDNA及RDNA2架构的Radeon RX 5000、RX 6000系列上市，AMD在显卡市场上的劣势也弥补了不少。但是英伟达在高性能GPU上的优势太强大了，游戏及数据中心揭示如此，AMD缩短差距还有段距离。

AMD下一代显卡会采用RDNA3架构，这个架构同时还是使用MCM多核心叠加的方案。Navi 31将会是RDNA3架构中的旗舰芯片，极大可能对应RX 7900XT显卡。而现在据说Navi 31这颗芯片已经流片，这意味着AMD已经完全了RDNA3架构芯片的设计，向着最终成品迈出了一大步。

当然流片实际上只是代表设计完成，要到最终芯片完成，中间还有很长的测试过程。将RDNA架构GPU与移动SoC厂商合作，无疑是AMD扩张其影响力的一个妙招。

国产GPU：GPU软硬件同时出击

国产GPU的发展落后于国产CPU，在国产GPU的开发中，GPU对CPU的依赖性和GPU的高研发难度，阻碍了该产业的快速发展。另外，国内在物联网、车联网、人工智能等新兴计算领域，对GPU也存在海量需求。据IDC预测，2024年中国GPU服务器市场规模将达到64亿美元，市场空间巨大。

AI技术的爆发和信创产业的起步给国产GPU带来了真正的发展机遇。

在图形GPU领域，以景嘉微、航锦科技等为代表的传统企业为主力。另外，国内从事CPU研发的企业（如兆芯、龙芯等），也开始切入这个赛道，增强了国内GPU企业的整体研发实力。

国产GPU厂商的兴起，将给行业带来新的不确定因素，机遇和挑战同样巨大。

结语

GPU在技术与市场的不断变换轮转中，迎来一次次蜕变与重塑。从GPU行业厂商的动态和布局来看，战火已经燃起，都在谋划着自己的保卫或突击之战。

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