计算机行业发展初期只有 CPU,图形处理需求在上世纪 70 年代增加后,才催生出专门画图的处理器。GPU 最初是作为加速特定 3D 渲染任务的 ASIC 开发而成,随后逐步变得更可编程、更灵活;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任务,形成了 GPU 的逻辑架构。 对信创 GPU 而言,关键拐点在于:GPU 必须完全自研、国产难度高于 CPU,而 2020 年下半年国际因素导致 AMD 无法供货,整机厂商只能转向国产 GPU,景嘉微订单数高速增加,基本占据信创市场,成为信创 2.0 时代的重要受益方。
从 CPU 独大到并行架构
早期处理器只有 CPU。CPU 基于低延时设计,单核性能强,适合串行运算,处理单个复杂任务;但面对大量图形计算,逐个计算顶点会明显变慢。
GPU 的出现改变了这一路径。它只负责画图,对单核性能要求不高,更适合并行化处理。发展到现在,GPU 内核已增加到数百或数千个,功能从图形显示扩展到高性能计算,与 CPU 互补,成为计算机内部的另一大核心处理器。
| 对比维度 | CPU | GPU |
|---|---|---|
| 设计取向 | 低延时,单核性能强 | 大吞吐量,内核更多 |
| 擅长任务 | 串行运算、单个复杂任务 | 密集数据并行处理、大规模并发计算 |
| 典型场景 | 从串行计算到数据库运行等 | 挖矿、AI 训练等 |
国产 GPU 的两条现实路径
与 CPU 有 X86、ARM 等半成品框架可供学习不同,GPU 基本要完全自研,且国内 GPU 人才远少于 CPU 人才,国产难度更大。
在独立 GPU 上,国内真正做出实物的只有景嘉微和中船 709 所,其他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。景嘉微 GPU 底层技术全部自研,产品推出更早、成熟度更高,其 9 系产品性能可对标英伟达 2016 年水平,能够满足信创要求,并已与国内主要 CPU 和操作系统厂商完成适配,建立了一定的先发优势。
2020 年下半年的订单拐点
GPU 并非信创强制要求,只是推荐,因此景嘉微早期直接面对 AMD 的竞争:AMD 产品成熟且便宜,出货量很大,国产 GPU 推广困难。
从 2020 年下半年开始,受国际因素影响,AMD 无法供货,整机厂商只能使用国产 GPU;而当时有成熟国产产品的只有景嘉微,其订单数由此高速增加,基本把信创市场占完。在当前国际关系下,GPU 强制国产化是大势所趋,景嘉微有望凭借市场地位和竞争优势,成为信创 2.0 时代的重要受益方。
常见问题
信创 GPU 的发展拐点主要有哪些?
一是上世纪 70 年代图形处理需求增加,催生专门画图的处理器,GPU 由专用 ASIC 逐步走向可编程、更灵活;二是英伟达以大量小型处理器集成的方式确立并行架构;三是 2020 年下半年 AMD 无法供货,整机厂商转向国产 GPU,景嘉微订单数高速增加,成为信创 2.0 时代的重要受益方。
为什么 GPU 国产化比 CPU 更紧迫、也更难?
GPU 没有 X86、ARM 这类半成品框架可供学习,基本要完全自研,国内 GPU 人才也远少于 CPU 人才,因此难度更大。同时 GPU 并非信创强制要求而只是推荐,早期还需与成熟且便宜的海外产品直接竞争,国产替代的推进更依赖外部供货环境的变化。
目前国产独立 GPU 的格局如何?
国内做独立 GPU 的公司不少,但真正做出实物的只有景嘉微和中船 709 所,其余大多处于研发或流片阶段。景嘉微产品推出更早、成熟度更高,中船 709 所技术积累较多,其产品书面指标更强,但在重要型号现场 PK 时实际性能发挥不如景嘉微。