英偉達(dá)新顯卡性能飛躍，市值已超英特爾、AMD之和 國(guó)產(chǎn)GPU何處“立身”？

每經(jīng)記者 梁梟  朱成祥    每經(jīng)編輯 文多    

依舊是身著熟悉的黑色皮衣出鏡，但這一次，英偉達(dá)CEO黃仁勛并沒有“擠牙膏”，而是祭出了性價(jià)比的“殺手锏”。

上周，英偉達(dá)推出了新一代消費(fèi)級(jí)GPU產(chǎn)品GeForce RTX 30系列，采用安培（Ampere）架構(gòu)及三星8納米工藝，性能遠(yuǎn)超上一代采用圖靈（Turing）架構(gòu)及臺(tái)積電12納米工藝的GeForce RTX 20系列，售價(jià)卻并沒有明顯上漲。

今年以來，英偉達(dá)股價(jià)一路迭創(chuàng)新高，公司市值也突破3000億美元，超過芯片巨頭英特爾，更是將在GPU（graphics processing unit，圖形處理器）領(lǐng)域的老對(duì)手AMD遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后。

目前，PC端的GPU領(lǐng)域被英特爾、英偉達(dá)和AMD壟斷，那國(guó)產(chǎn)GPU實(shí)力如何？有業(yè)內(nèi)人士向《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者表示，目前國(guó)產(chǎn)GPU發(fā)展水平較國(guó)際大廠仍有差距，但“游戲運(yùn)算性能做不過，不代表高清解碼功能做不過”，這些公司仍可與之進(jìn)行差異化競(jìng)爭(zhēng)。

圖片來源：英偉達(dá)官方發(fā)布會(huì)視頻截圖

發(fā)新品股價(jià)創(chuàng)新高，英偉達(dá)成芯片公司市值探花

“3080的性能是2080的兩倍，但價(jià)格相同。安培實(shí)現(xiàn)了有史以來最大的性能飛躍。”在自家廚房舉行的新品發(fā)布會(huì)上，黃仁勛說道。

GPU是計(jì)算機(jī)顯卡的核心，承擔(dān)圖像處理和輸出顯示的任務(wù)。

就在今年8月中旬，英偉達(dá)市值超過英特爾，成為全球市值第三的芯片公司（前兩名為臺(tái)積電和三星）。截至當(dāng)?shù)貢r(shí)間9月4日收盤，英偉達(dá)市值達(dá)到3115億美元，超過英特爾、AMD兩家之和。

品利基金半導(dǎo)體投資經(jīng)理陳啟表示：“3080號(hào)稱集成了280億個(gè)晶體管，在強(qiáng)大的性能下，可以保證在部分游戲特效全開，8K高清畫面下以60幀的速度流暢運(yùn)行。”

制圖：梁梟

陳啟還向記者介紹了英偉達(dá)的光線追蹤（Ray Tracing）技術(shù)：“光線追蹤技術(shù)是英偉達(dá)最先提出來的，在帕斯卡（Pascal）架構(gòu)的10系列顯卡上首次出現(xiàn)。它能讓游戲畫面做到以假亂真的程度，給玩家較強(qiáng)烈的真實(shí)感。”

“光線追蹤技術(shù)曾經(jīng)是計(jì)算機(jī)圖形領(lǐng)域的圣杯，而現(xiàn)在已成為標(biāo)準(zhǔn)。”黃仁勛在新品發(fā)布會(huì)上表示，安培架構(gòu)的光線追蹤性能相較帕斯卡架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了翻倍?！侗局埂贰妒姑賳荆豪鋺?zhàn)》《賽博朋克：2077》都將支持新一代光線追蹤技術(shù)。

陳啟認(rèn)為，未來英偉達(dá)的GPU新品性能還將進(jìn)一步提升。“因?yàn)榕_(tái)積電N7+制程，也就是7nm EUV訂單爆滿，英偉達(dá)選擇了三星8nm工藝。圖靈架構(gòu)的20系列用的是臺(tái)積電12nm工藝，晶體管密度約33.8MTr/mm²；這次安培構(gòu)架的30系列用的是三星8nm工藝，晶體管密度約61.2MTr/mm²，幾乎翻倍。如果未來使用臺(tái)積電5nm工藝，晶體管密度超過100MTr/mm²，又接近翻倍，必然帶來成倍的性能上升。”陳啟說道。

RTX 30系列并非英偉達(dá)首款采用Ampere架構(gòu)的產(chǎn)品。今年5月14日，黃仁勛揭曉了首款A(yù)mpere架構(gòu)GPU，即英偉達(dá)Tesla A100。

國(guó)產(chǎn)GPU：有差距但仍可進(jìn)行差異化競(jìng)爭(zhēng)

近年來，GPU已經(jīng)成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的生力軍，而國(guó)產(chǎn)GPU的發(fā)展?fàn)顩r也備受關(guān)注。據(jù)東吳證券測(cè)算，GPU領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)替代的市場(chǎng)空間超過50億美元。

不過，這么大的蛋糕，能分的人卻寥寥無幾。航錦科技（000818，SZ）曾在投資者關(guān)系活動(dòng)記錄表中表示，國(guó)內(nèi)GPU芯片的設(shè)計(jì)企業(yè)還包括景嘉微等。

也就是說，在A股市場(chǎng)，GPU設(shè)計(jì)的相關(guān)標(biāo)的僅航錦科技和景嘉微（300474，SZ）兩家。

航錦科技原主營(yíng)業(yè)務(wù)為產(chǎn)銷燒堿等化工原料。2017年后，上市公司先后收購(gòu)長(zhǎng)沙韶光半導(dǎo)體有限公司（以下簡(jiǎn)稱長(zhǎng)沙韶光）等多家公司，正式切入軍工電子領(lǐng)域。其中，長(zhǎng)沙韶光最扯人眼球，是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的研發(fā)GPU的廠商。

目前，長(zhǎng)沙韶光自主研發(fā)的第二代改進(jìn)型圖形處理芯片在自主可控設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用得到驗(yàn)證，并收獲相關(guān)訂單，第三代產(chǎn)品預(yù)計(jì)2021年底可以推出。今年3月，航錦科技表示，長(zhǎng)沙韶光“對(duì)標(biāo)國(guó)際芯片巨頭英偉達(dá)”。不過，僅就體量而言，二者尚沒有可比性，這一表態(tài)也招致深交所問詢。

景嘉微頭頂“國(guó)產(chǎn)GPU第一股”的光環(huán)，于2016年3月末登陸創(chuàng)業(yè)板。公司在2020年半年報(bào)中表示，公司第二代圖形處理芯片JM7200于2018年8月成功流片，在產(chǎn)品性能和工藝設(shè)計(jì)上較第一代圖形處理芯片JM5400有較大的提升，已完成與國(guó)內(nèi)主要的CPU和操作系統(tǒng)廠商的適配工作。9月1日，景嘉微透露，公司下一代圖形處理芯片性能較JM7200會(huì)有較大的提升，但具體的性能指標(biāo)在完成流片和測(cè)試工作后才能確定。

制圖：梁梟

在集邦咨詢分析師姚嘉洋看來，以國(guó)產(chǎn)GPU現(xiàn)階段的產(chǎn)品規(guī)格與產(chǎn)品藍(lán)圖來看，確實(shí)與英偉達(dá)和AMD有不小的差距，整體上短期內(nèi)趕上還有難度。

姚嘉洋認(rèn)為，在低階顯卡上，針對(duì)游戲領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)GPU還需要與重要的游戲業(yè)者有更深入的合作。不過他也表示，在顯卡應(yīng)用上，除了既有的游戲市場(chǎng)，工業(yè)、醫(yī)療、軍事航天與AI等都有進(jìn)一步的發(fā)揮空間。在工業(yè)控制和軍事領(lǐng)域，穩(wěn)定性與強(qiáng)固性更重要，因此性能反而不是追求的重點(diǎn)。國(guó)產(chǎn)GPU從國(guó)產(chǎn)替代的戰(zhàn)略角度切入，可以在低階的工業(yè)或軍事市場(chǎng)逐漸取得市場(chǎng)份額。

陳啟也持有類似的觀點(diǎn)。他對(duì)記者表示，GPU包含多個(gè)功能，游戲運(yùn)算性能做不過不代表高清解碼功能做不過，面對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和消費(fèi)者需求，其實(shí)還是有機(jī)會(huì)的。

姚嘉洋、陳啟的看法與兩家上市公司的發(fā)展思路也頗為相近。景嘉微在2020年半年報(bào)中表示，公司針對(duì)不同行業(yè)應(yīng)用需求進(jìn)行技術(shù)和產(chǎn)品拓展，在專用市場(chǎng)應(yīng)用中占據(jù)明顯的優(yōu)勢(shì)地位，同時(shí)公司的圖形顯控產(chǎn)品近年來一直積極向其他領(lǐng)域延伸。

航錦科技則在投資者關(guān)系活動(dòng)記錄表中表示，長(zhǎng)沙韶光的GPU產(chǎn)品既可以應(yīng)用在軍工裝備上，也可應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和辦公設(shè)備。從使用效果跟蹤情況來看，產(chǎn)品已能夠滿足自主可控辦公系統(tǒng)及服務(wù)器的需求。

記者注意到，國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金位列景嘉微第二大股東（持有2.75億股），但并未持股航錦科技。近日在互動(dòng)平臺(tái)上，有投資者也詢問航錦科技與國(guó)家大基金二期合作事項(xiàng)。航錦科技回復(fù)稱，大基金需要以定增的方式與公司開展合作，公司暫時(shí)沒有定增計(jì)劃。

GPU蝶變：從游戲到AI、自動(dòng)駕駛

“現(xiàn)代GPU是設(shè)計(jì)、云AI、科學(xué)計(jì)算等發(fā)展的引擎，但游戲玩家及其永無止境的需求才是推動(dòng)GPU向前發(fā)展的動(dòng)力。”黃仁勛在發(fā)布會(huì)中說道。

東莞證券列出了未來GPU應(yīng)用的三大方向——游戲、人工智能與深度學(xué)習(xí)、自動(dòng)駕駛。GPU在游戲領(lǐng)域生根發(fā)芽，并在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域結(jié)出碩果，進(jìn)而推動(dòng)人工智能、自動(dòng)駕駛的發(fā)展。

游戲是GPU的源起，光線追蹤技術(shù)將游戲的視覺體驗(yàn)推向極致。此外，未來筆記本將朝著性能更強(qiáng)和厚度更薄的方向發(fā)展，游戲本輕薄化、輕薄本性能化的趨勢(shì)，將成為GPU在游戲領(lǐng)域新的發(fā)力點(diǎn)。不過，云游戲的興起可能在一定程度上分流對(duì)高端游戲顯卡的需求。

GPU也是人工智能的重要組成部分。東莞證券指出，人工智能的三大要素是數(shù)據(jù)、算力、算法。深度學(xué)習(xí)的本質(zhì)是通過對(duì)大數(shù)據(jù)的處理并建立的算法模型，可以實(shí)現(xiàn)各行業(yè)的AI應(yīng)用，算法將數(shù)據(jù)和算力連到一起，共同針對(duì)不同細(xì)分場(chǎng)景，提供效率優(yōu)化方案。深度學(xué)習(xí)算法需要進(jìn)行大量簡(jiǎn)單運(yùn)算，對(duì)并行計(jì)算的計(jì)算能力有較高的要求。在這一方面，GPU擁有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。

東吳證券的研報(bào)也認(rèn)為，深度學(xué)習(xí)算法通常需要海量計(jì)算來處理數(shù)據(jù)和提取數(shù)據(jù)對(duì)象特征并進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練，傳統(tǒng)的CPU集群需要數(shù)周才能計(jì)算出擁有1億節(jié)點(diǎn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)，而一個(gè)GPU集群在一天內(nèi)就可以完成，速度優(yōu)勢(shì)明顯。

GPU對(duì)瞬時(shí)海量數(shù)據(jù)的處理能力也被應(yīng)用于自動(dòng)駕駛領(lǐng)域。2019年12月，英偉達(dá)發(fā)布了自動(dòng)駕駛汽車平臺(tái)——DRIVE AGX Orin，其中內(nèi)置了自動(dòng)駕駛芯片Orin。與此同時(shí)，滴滴也與英偉達(dá)達(dá)成合作，滴滴將使用英偉達(dá)GPU和其他技術(shù)開發(fā)自動(dòng)駕駛和云計(jì)算解決方案。

制圖：梁梟