GPU发展和现状是什么样的？

全球GPU芯片行业发展历程

在1984年之前，GPU原本只是用于图形和图像的相关运算，受CPU的调配，但随着云计算、AI等技术的发展，GPU并行计算的优势被发掘，在高性能计算领域逐渐取代CPU成为主角。1999年，NVIDIA公司在发布其标志性产品GeForce256时，首次提出了GPU的概念。2006年，NVIDIA发布了第一款采用统一渲染架构的桌面GPU和CUDA通用计算平台，使开发者能够使用NVIDIAGPU的运算能力进行并行计算，拓展了GPU的应用领域。2011年，NVIDIA发布TESLAGPU计算卡，正式将用于计算的GPU产品线独立出来，标志着GPU芯片正式进入高性能计算时代。

全球GPU芯片出货量超过4.6亿片/年

近些年，全球GPU技术快速发展，已经大大超出了其传统功能的范畴，除了满足目前大多数图形应用需求，在科学计算、人工智能及新型的图形渲染技术方面的技术应用日益成熟，进而推动全球GPU芯片市场的持续高速发展。

从全球GPU芯片出货量来看，根据全球知名调研机构JPR数据，从2021年各个季度来看，全球GPU芯片的季度出货量维持在1-1.3万片之间，2021年全年出货总量超过4.6亿片。

全球集成GPU芯片出货量占比超八成

GPU芯片主要可分为独立GPU(封装在独立的显卡电路板上，使用专用的显示存储器，一般来讲，其性能更高)和集成GPU(集成GPU常和CPU共用一个Die，共享系统内存)。

目前，全球集成GPU出货量占比超过八成，占据绝大部分市场份额但从占比变化趋势来看，独立GPU的市场份额有所增长，反映出市场对高性能GPU芯片需求有所增长。

注：内环2020年q4，外环2021年q4数据。

预计2027年全球市场规模超过320亿美元

根据IC Insights数据，2015-2021年全球GPU芯片市场规模增速超过20%，2021年，全球GPU芯片市场规模超过220亿美元。

根据JPR资料，预计2022-2026年，全球GUP出货量将实现6.3%复合年增长，以此增长率测算2027年全球GPU芯片行业市场规模将超过320亿美元。

—— 更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国GPU芯片行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

GPU芯片市场的发展规模很大，增长空间年均增长率为32.82%。

一、GPU芯片市场的发展规模 到现在为止，全世界的AI计算能力都集中在GPU芯片上。到2020年， GPU芯片的市场份额已达到42.3%，到2024年将达到51.4%，到那时， GPU芯片的市场规模将达到111亿美元。

随着国内芯片技术的不断发展，国产 GPU芯片也在逐步发展，中国 GPU芯片板的市场将快速发展：中国GPU芯片板卡在2024年有望突破370亿元，年均复合增长率为30%左右。

网络、政府安全是GPU芯片需要最大的地方。到2024年，网络、政府安全的市场份额将分别为48.9%和31.4%，仍是主导产业；最主要的原因，就是这两个领域，都是人工智能领域的重要需求。

根据中国芯片的国产化情况，射频芯片、移动通信终端芯片、模拟芯片、闪存芯片、微控制器、内存芯片和可编辑逻辑器件的国产化比例分别为40%、24%、15%、5%、3%、1%、1%。

保守估计， GPU芯片国产化的金额在37亿左右，因为 GPU指令集的复杂度比较低，在我国已具备一定的技术基础，国产化率在10%-15%之间，对应的市场规模为37-56亿元。

二、GPU芯片市场的年均增长率为32.82% NVIDIA、 Intel引领全球GPU市场，国产厂商加快追赶国外大公司步伐。GPU是芯片行业的重要组成部分，它是显示卡的“大脑”。

在独立显卡领域， NVIDIA凭借其强大的技术实力和不断扩展的需求，在全球范围内占有绝对的市场份额。

目前，国内GPU市场仍然是外资的天下，近几年在政策、资本、需求三方面的双重影响下，国产GPU行业进入景气期，国内厂商加快赶上国外厂商步伐。

高性能GPU的全球市场发展迅速，根据专业人士的预测，到2027年GPU的市场规模将达到1853.1亿美元，年均增长率为32.82%。

【 资讯 】咨询机构IDC近日发布的《2017年中国AI基础设施市场跟踪报告》显示，2017年，中国GPU服务器市场迎来爆发式增长，市场规模为5．65亿美元（约合35亿元人民币），同比增长230．7％，约占中国X86服务器市场的6％。

该机构预测，未来五年GPU服务器市场仍将保持高速增长，2017～2022年复合增长率将超过43％。到2022年，GPU服务器的市场规模有望达到中国X86服务器市场整体规模的16％，将直接改变整个服务器市场的格局。

从厂商市场占有率来看，浪潮处于领先位置，曙光和新华三紧随其后。从行业分布来看，互联网是GPU服务器的主要用户群体，提供AIaaS的公有云服务提供商和AI解决方案提供商有望成为未来驱动市场增长的新动力。从市场趋势来看，2017年GPU服务器市场不再是一个小众的市场，几乎所有互联网用户和大量的AI初创公司都开始采购GPU服务器搭建自己的AI平台，主流的公有云厂商也都先后推出自己的AIaaS服务。

从AI生态系统建设来看，Nvidia具有明显优势，其Tesla系列产品在AI基础设施市场占据主导地位，尤其在线下训练场景中几乎垄断了市场。从其产品分布来看，P40和P100占据超过70％的市场份额，分别面向推理和训练工作负载，P4在2017年也取得了快速增长，主要面向1U紧凑型推理计算平台。

该机构中国服务器市场高级研究经理刘旭涛认为：“2017年是中国AI元年，也是AI生态和市场迅速发展的一年。在国家政策和资本的共同推动下，大量AI初创企业涌现、行业应用迅速落地。AI市场的火热推动了以GPU服务器为主的AI基础设施市场取得了爆发式增长，未来伴随AI市场的发展和繁荣，AI基础设施市场仍将保持快速增长。”他认为，目前，AI的应用以线下训练为主，使用者主要是拥有海量数据的用户群体，基础设施以GPU为主。未来，在线推理的应用将更加广泛，除了GPU，FPGA、ASIC等加速计算技术，甚至基于ARM架构的一些新的专用AI芯片都会迎来发展机遇。

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