计算机行业发展初期，处理器只有 CPU。约从上世纪70年代起，图形处理需求增加，催生了专门负责画图的处理器，即 GPU（图形处理器）。 此后英伟达将大量小型处理器集成在一起，用多个小核承担大规模简单计算，GPU 内核数量逐步增加到数百或数千个，功能也从图形显示扩展到高性能计算。在产品形态上，GPU 分为独立 GPU 与集成 GPU，集成 GPU 通常与 CPU 共用一块芯片、共享系统内存，制作一般由 CPU 厂家完成，由此形成集成 GPU 由 CPU 厂商主导的格局。

拐点一：从"只有 CPU"到专用图形处理器

在计算机行业发展初期，处理器只有 CPU，没有 GPU。大约从20世纪70年代开始，图形处理需求增加，对处理器提出更高要求：例如要画两个三角形，CPU 只能一个接一个地计算顶点，图形数量一大，速度就会变慢。于是出现了专门画图的处理器，也就是 GPU。由于只负责画图，对单核性能要求不高，但更适合并行化处理，这为后来的架构方向埋下伏笔。

拐点二：多小核集成与内核数量跃升

英伟达将大量小型处理器集成在一起，用多个小核实现大规模的简单计算任务，形成了 GPU 的逻辑架构。发展到现在，GPU 内核已增加到数百或数千个，功能从原来的图形显示扩展到高性能计算领域，与 CPU 互补，成为计算机内部的另一大核心处理器。CPU 基于低延时设计，单核性能强，适合串行运算；GPU 基于大吞吐量设计，拥有更多性能相对较弱的 ALU（运算器），适合对密集数据进行并行处理，因而被应用于挖矿、AI 训练等需要大规模并发计算的场景。

拐点三：集成 GPU 由 CPU 厂商主导的格局定型

从产品形态看，独立 GPU 一般封装在独立的显卡电路板上，使用专用显示存储器，性能由 GPU 性能与显存带宽共同决定，功耗与发热较大，主要用于人工智能、挖矿等需要大量并行计算的领域，属于重要的增量市场。集成 GPU 与 CPU 共用一块芯片、共享系统内存，兼容性较强，功耗低、发热量小，性能低于独立 GPU，主要功能仍是传统图像显示，属于存量市场。

正因集成 GPU 一般由 CPU 厂商制作，这一市场主要由英特尔主导，其占全球 PC GPU 出货量的比例保持在 60%–70% 之间，AMD、英伟达紧随其后。应用层面，服务器 GPU 对性能要求较高，以独立 GPU 为主；PC 根据用途不同既可搭载独立 GPU 也可使用集成 GPU，不过通常采用的都是集成 GPU；移动端 GPU 主要采用集成 GPU。

对比维度集成 GPU独立 GPU
封装形态与 CPU 共用一块芯片一般封装在独立显卡电路板上
内存共享系统内存使用专用显示存储器
制作方一般由 CPU 厂家完成—
特点兼容性强、功耗低、发热量小，性能较低性能更高，系统功耗、发热量较大
主要功能/领域传统图像显示，属存量市场大量并行计算领域，属重要增量市场

常见问题

集成 GPU 为什么由 CPU 厂商主导？

集成 GPU 通常与 CPU 共用一块芯片、共享系统内存，制作一般由 CPU 厂家完成，因此这一市场主要由 CPU 厂商参与竞争。也正因如此，集成 GPU 市场由英特尔主导，其全球 PC GPU 出货量占比保持在 60%–70% 之间，AMD、英伟达紧随其后。

GPU 与 CPU 的分工有什么不同？

CPU 基于低延时设计，单核性能很强，适合串行运算，即处理单个复杂任务；GPU 基于大吞吐量设计，拥有更多性能相对较弱的 ALU（运算器），适合对密集数据进行并行处理，擅长大规模并发计算。两者互补，共同构成计算机内部的核心处理器。

信创背景下，国产 GPU 的难点在哪里？

不同于 CPU 有 X86 和 ARM 这类半成品框架可供国内企业学习和使用，GPU 基本上要完全自研，且国内 GPU 人才远少于 CPU 人才，因此国产难度更大。目前国内做独立 GPU 的公司较多，但真正做出实物的只有景嘉微和中船 709 所，其余大部分厂商还处在研发或流片阶段，距离商用仍有较大距离。