哪些芯片不容易被國產(chǎn)化？

X86處理器

2019年，AMD CEO 蘇姿豐（ LisaSu）證實，AMD不再向中國公司（天津海光）授權(quán)其新的X86 IP產(chǎn)品。另外值得一提的是，國產(chǎn)X86芯片廠商兆芯從威盛獲得的X86授權(quán)也已經(jīng)于2018年4月到期。這也意味著國產(chǎn)X86芯片前景再度陷入了一片黯淡！

國產(chǎn)X86技術(shù)來源

眾所周知，在PC/服務(wù)器處理器市場，Intel的X86架構(gòu)憑借出色的性能獨步天下，再加上曾與微軟Windows的深度結(jié)盟，使得整個PC應(yīng)用生態(tài)都是圍繞著Intel的X86架構(gòu)而構(gòu)建。對于國產(chǎn)處理器廠商來說，如果要進入PC/服務(wù)器市場，X86架構(gòu)無疑是首選。特別是在“國產(chǎn)自主可控”的需求背景之下，國產(chǎn)X86架構(gòu)芯片也就有了“市場”。

我們都知道X86架構(gòu)是Intel的知識產(chǎn)權(quán)，國產(chǎn)芯片廠商要做X86架構(gòu)芯片，首先需要解決的就是X86技術(shù)授權(quán)的問題。對于Intel來說，顯然是不會愿意向中國大陸芯片廠商授權(quán)X86架構(gòu)的，所幸的是除了Intel之外，AMD和臺灣威盛都有著X86技術(shù)。

AMD

1981年，作為PC市場的后進入者，為了快速推出產(chǎn)品，重新樹立技術(shù)領(lǐng)先形象，IBM破天荒使用了開放式的體系架構(gòu)，并對PC機兩大核心部件——操作系統(tǒng)與微處理器采取外包策略。當(dāng)時可供IBM選擇的微處理器廠家，除了Intel之外，至少包括：摩托羅拉、Zilog、國民半導(dǎo)體（National Semiconductor）、仙童半導(dǎo)體以及AMD。

盡管在技術(shù)實力上，Intel略占上風(fēng)，但是要獲取IBM絕對支持仍非易事！因為身經(jīng)百戰(zhàn)的IBM知道，如果將微處理器完全放給一家供應(yīng)商，很有可能造成其坐大難控，為此IBM強烈要求其微處理器供應(yīng)商必須將技術(shù)授權(quán)給第二供應(yīng)商，“我開放，你開放”！

接下來的故事幾乎沒有懸念，深厚的歷史淵源、多年的合作關(guān)系、技術(shù)上的適宜落差更重要的是微處理器市場的藍海誘惑使得Intel與AMD很快一拍即合。Intel開放技術(shù)，全面授權(quán)AMD生產(chǎn)x86系列處理器，而AMD則放棄了自己的競爭產(chǎn)品，成為Intel后備供應(yīng)商。雙方聯(lián)手合作，終于拿下了IBM的訂單，也從此鎖定了個人電腦技術(shù)發(fā)展路徑！正如多年后，在對Intel的訴訟中，AMD反復(fù)強調(diào)的“AMD的支持使Intel立即從半導(dǎo)體公司的合唱隊員變成了個人明星”！

威盛

早在2009年，美國FTC對英特爾提起了反競爭行為訴訟，指控英特爾違反了美國1914 年《聯(lián)邦貿(mào)易委員會法》第五章的規(guī)定，并認(rèn)為英特爾涉及的范圍相比違反反壟斷法更為廣泛，是屬于不公平手段的競爭和欺騙性商業(yè)行為，因此不能仿效像反壟斷違法般通過賠款了事。

雖然Intel對此并不承認(rèn)，但是最終還是與FTC達成了和解。根據(jù)和解協(xié)議，Intel被禁止以賄賂手段要求計算機廠商只采購Intel的芯片并拒絕采購其他廠商的芯片，同時亦禁止向采購對手產(chǎn)品的廠商采用惡意報復(fù)行為。

此外，和解協(xié)議還要求Intel修改與 AMD 、 NVIDIA 、威盛的知識產(chǎn)權(quán)協(xié)議，令以上公司能擁有較大自由度與其他公司合并或者合資而不會受到Intel專利訴訟威脅，而且Intel還需要向威盛提供的X86授權(quán)協(xié)議延長五年至2018年4月，并將 PCI-Express 總線作為關(guān)鍵接口保留至少六年。而至2018年4月之后，威盛不能再使用英特爾新的X86專利，但是舊的專利仍可持續(xù)使用。

此外， Intel 亦需要向開發(fā)人員開放 Intel 計算機編譯程序在 Intel 芯片和非 Intel 芯片之間的差異，同時允許任何軟件商使用非 Intel 編譯程序編譯軟件。

隨后，威盛先后推出了C3、C7、Eden、Nano等一系列的產(chǎn)品，但始終只能在嵌入式市場上混口飯吃，規(guī)模也不大。

威盛與上海兆芯

2013年4月，由上海市國資委下屬上海聯(lián)和投資有限公司和臺灣威盛集團所屬公司合資成立了上海兆芯集成電路有限公司，中方國資占據(jù)控股地位（持股約80%）。上海兆芯因此也順利從威盛那里獲得了X86架構(gòu)的授權(quán)。

兆芯成立之后不僅承接了國家核高基1號專項，還獲得上海市政府不遺余力的支持，成為一家不差錢的公司，據(jù)說到前前后后獲得國資委巨資補貼超過了56億。因此，即便兆芯不具備造血能力，也不愁吃喝。而兆芯的ZX系列CPU也一直被外界質(zhì)疑是穿著馬甲的威盛產(chǎn)品（比如，ZX-A到ZX-C就與威盛的NANO如出一轍）。而威盛自己也爛泥扶不上墻，處理器的技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后Intel和AMD兩三代以上。

不過，也有業(yè)內(nèi)人士，自ZX-D開始，已經(jīng)不再是基于威盛的產(chǎn)品。目前兆芯最新的“KX-6000系列”，號稱綜合性能約等于英特爾第七代酷睿i5-7400。

不過，隨著威盛與英特爾的X86授權(quán)協(xié)議于2018年4月到期之后，威盛已經(jīng)無法在使用英特爾新的X86專利及相關(guān)軟件，這也意味著兆芯未來的X86產(chǎn)品升級遇阻，雖然其仍然可以使用舊的X86專利，但是前景已是一片黯淡。

AMD與天津海光

2016年，AMD 與中國天津海光先進技術(shù)投資有限公司（THATIC）成立合資公司——中科海光，可以利用AMD的X86技術(shù)和 SoC IP 用于芯片開發(fā)。為此，AMD獲得了價值2.93億美元的現(xiàn)金，包括特許權(quán)使用費 。

需要指出的是，根據(jù)英特爾當(dāng)初與AMD的X86技術(shù)授權(quán)協(xié)議，AMD無權(quán)向第三方授權(quán)X86技術(shù)。不過，在當(dāng)時AMD公司的發(fā)言人就曾經(jīng)就這次合作進行了解釋，表示與中國的協(xié)議并不違2009年AMD與Intel簽署的交叉許可協(xié)議。

因為合資公司所有權(quán)結(jié)構(gòu)不同，而且轉(zhuǎn)讓給中國的所有信息都符合美國出口法規(guī)。天津海光和AMD成立的合資公司確實可以修改AMD的CPU核，變相享有X86授權(quán)，而海光公司可以通過購買合資公司研發(fā)的CPU核，開發(fā)服務(wù)器CPU，不過僅僅局限于中國市場。

合資公司成立之后，很快就推出了基于AMD第一代 Ryzen和EPYC的Zen架構(gòu)的產(chǎn)品，并成功應(yīng)用到了曙光服務(wù)器里。而根據(jù)今年5月曝光的信息顯示，海光的32核、64線程的x86架構(gòu)服務(wù)器CPU已經(jīng)成功流片。不過，同樣海光的芯片也被外界認(rèn)為是穿著馬甲的AMD產(chǎn)品。

根據(jù)AMD蘇姿豐在此次臺北電腦展上證實的消息，AMD與天津海光的合作僅限于AMD的第一代 Ryzen 和 EPYC 的 Zen 架構(gòu)，AMD 新推出的 Zen 2 微架構(gòu)設(shè)計則無權(quán)使用。這也意味著海光后續(xù)也將無法獲得新的X86專利授權(quán)以及AMD的SoC IP授權(quán)。這也為海光未來的發(fā)展蒙上了一層陰影，未來在后續(xù)產(chǎn)品上將會與英特爾、AMD的差距將會越來越大。

從上海兆芯與天津海光的發(fā)展來看，與國外X86技術(shù)廠商成立合資公司，對方提供技術(shù)，我方提供市場，以求快速實現(xiàn)“自主可控”的路子，看似美麗，實則是個坑。而且隨著Arm進入PC及服務(wù)器市場，以及RSIC架構(gòu)的芯片的興起，也讓我看到，X86一統(tǒng)PC及服務(wù)器市場的局面正在被逐漸打破。國產(chǎn)芯片廠商除了X86，仍有其他道路可走。

高速ADC

眾所周知，信號鏈芯片主要包括放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換、接口等品類，其中轉(zhuǎn)換器屬于其中技術(shù)壁壘最高細(xì)分品類。轉(zhuǎn)換器是由模擬電磁波轉(zhuǎn)換成0101比特流最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，具體又可以分為ADC和DAC兩類，ADC作用是對模擬信號進行高頻采樣，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；DAC的作用是將數(shù)字信號調(diào)制成模擬信號。

其中ADC在總需求中占比接近80％。ADC／DAC是整個模擬芯片皇冠上的明珠，核心難度有兩點：抽樣頻率和采樣精度難以兼得（高速高精度ADC壁壘最高）以及需要整個制造和研發(fā)環(huán)節(jié)的精密配合。

ADC關(guān)鍵指標(biāo)包括“轉(zhuǎn)換速率”和“轉(zhuǎn)換精度”，其中高速高精度ADC壁壘最高。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器主要看兩個基本指標(biāo)，轉(zhuǎn)換速率和轉(zhuǎn)換精度。

轉(zhuǎn)換速率通常用單位sps（Samples per Second）即每秒采樣次數(shù)來表示，比如1Msps、1Gsps對應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器每秒采樣次數(shù)分別是100萬次、10億次；轉(zhuǎn)換精度通常用分辨率（位）表示，分辨率越高表明轉(zhuǎn)換出來的數(shù)字／模擬信號與原來的信號之間的差距越小。高性能數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器需具備高速率或高精度的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換能力。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的速率和精度指標(biāo)往往是相互制約、此消彼長的關(guān)系，例如亞德諾目前最快的商用模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率為26Gsps，但其分辨率僅為3位，而具有24位分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率僅為26Msps。

根據(jù)這兩大指標(biāo)，ADC可以分為高速高精度、低速高精度、高速低精度以及低速低精度四種類型，其中高速高精度壁壘最高。

進口廠商主導(dǎo)的行業(yè)現(xiàn)狀

ADC芯片的產(chǎn)業(yè)鏈和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一樣，其產(chǎn)業(yè)鏈龐大而復(fù)雜，可以分為：上游支撐產(chǎn)業(yè)鏈，包括半導(dǎo)體設(shè)備、材料、生產(chǎn)環(huán)境；中游核心產(chǎn)業(yè)鏈，包括 IC 設(shè)計、 IC 制造、 IC 封裝測試；下游需求產(chǎn)業(yè)鏈，覆蓋工業(yè)、通信、消費電子、航空、國防及醫(yī)療等。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，2019年全球轉(zhuǎn)換器市場規(guī)模接近36億美元，預(yù)計未來4年CAGR近10％。隨著5G****、IoT等驅(qū)動ADC需求落地，預(yù)計2023年全球轉(zhuǎn)換器芯片市場空間有望擴張至近50億美元。

從格局分布來看，全球模擬芯片行業(yè)格局相對分散，美歐大廠處于領(lǐng)跑地位。由于模擬芯片具有品類豐富、產(chǎn)品系列深等特點，各細(xì)分產(chǎn)品規(guī)模小、市場間跨度大，因此全球市場整體呈現(xiàn)分散的格局，頭部廠商難以取得壟斷優(yōu)勢。最為知名的廠商包括ADI、TI、Maxim、Microchip、NXP、Xilinx、STMicroelectronics等等。具體來看，歐美廠商由于起步早，憑借資金、技術(shù)、客戶資源、品牌等方面的積累，目前在全球范圍內(nèi)仍處于領(lǐng)跑地位。

國內(nèi)ADC產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍處在追趕狀態(tài)。1996年，以西方為主的33 個國家在奧地利維也納簽署了《瓦森納協(xié)定》，規(guī)定了高科技產(chǎn)品和技術(shù)的出口范圍和國家，其中高端ADC 屬于出口管制的產(chǎn)品，中國也屬于受限制的國家之一，禁運范圍主要是精度超過8 位且速度超過10Msps的ADC。

2019年華為被納入實體名單后，TI、ADI等美國模擬IC大廠向華為供貨受限，進一步加速國內(nèi)模擬芯片領(lǐng)域的國產(chǎn)替代節(jié)奏。聚焦ADC領(lǐng)域，全球主要供應(yīng)商仍是TI、ADI為首的幾家國際大廠，而高性能ADC在軍用領(lǐng)域、高端醫(yī)療器械以及精密測量等領(lǐng)域起著至關(guān)重要的作用，因此ADC技術(shù)的國產(chǎn)替代對于我國各下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展意義重大。自華為事件以后，國內(nèi)的設(shè)備廠家逐漸開始采購國產(chǎn)ADC芯片。

汽車芯片

在這一輪芯片短缺危機中，中國作為全球最大新車產(chǎn)銷量市場，暴露出長期以來汽車芯片對外依賴嚴(yán)重，“卡脖子”問題進一步凸顯。危機之下，國內(nèi)芯片制造商及車企已意識到自研芯片的重要性，亟須發(fā)展高精尖芯片技術(shù)。

根據(jù)iHS統(tǒng)計數(shù)據(jù)，目前全球汽車半導(dǎo)體市場規(guī)模約為410億美元，明年或?qū)⑦_650億美元。但市場份額上，歐洲、美國和日本公司分別占據(jù)37%、30%和25%，中國公司僅為3%。此外，中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，2019年中國自主汽車芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)模僅占全球的4.5%，國內(nèi)汽車行業(yè)中車用芯片自研率僅占10%，而中國汽車用芯片進口率超90%，國內(nèi)汽車芯片市場基本被國外企業(yè)壟斷。

“芯片問題不可能一蹴而就地得到解決。”中國新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心總經(jīng)理原誠寅表示，中國汽車芯片短缺可能會持續(xù)長達10年之久。

目前擁有汽車芯片設(shè)計能力的公司都是一些行業(yè)巨頭，如英特爾、高通、英偉達等。而有能力同時設(shè)計和制造處理器芯片的大廠只有英特爾和三星。

而我國集成電路(IC芯片)產(chǎn)品由于技術(shù)、品質(zhì)等方面還存在諸多不足，總體水平與國際巨頭存在2-5代的差距，同時還存在“供不應(yīng)求”的問題，自給率不到10%，因此長期高度依賴進口。

盡管目前芯片大約占新能源汽車制造成本的10%，但隨著汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化的到來，芯片所占的成本將持續(xù)提升。預(yù)計2020年每輛車將使用1000顆芯片，因此汽車芯片也是汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵。

目前我國汽車芯片需求持續(xù)增長，汽車產(chǎn)量和汽車半導(dǎo)體成分是兩個主要因素：

汽車產(chǎn)量方面，中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示2016年我國汽車產(chǎn)量超2900萬輛，全球占比穩(wěn)步升高；

汽車半導(dǎo)體成分方面，IHS數(shù)據(jù)顯示，我國2016年每輛汽車半導(dǎo)體成分約為 235 美元，遠(yuǎn)低于日本、美國、歐洲水平。

眼下，我國作為全球最大的單一汽車市場，集成電路(IC芯片)已經(jīng)連續(xù)5年進口額超過2000億美元，尤其是2017年我國半導(dǎo)體芯片進口花費已經(jīng)接近原油進口的兩倍。

國際上主流的芯片誕生場景是：在中國品牌的服務(wù)器上用著美國的eda軟件設(shè)計芯片，芯片中可能還用到了來自英國ARM公司的IP，然后到新加坡進行芯片加工制造，在香港交貨以后，送到江蘇封裝測試。我國的大部分芯片也在類似的流程里誕生。這次危機告訴我們，這樣的流程有多脆弱。上述環(huán)節(jié)，除了封裝尚能自足外，最頂尖的技術(shù)能力全部都被卡脖子。

我們具體看一下當(dāng)前我國在集成電路各個環(huán)節(jié)的情況：

IC設(shè)計：大陸地區(qū)在這個領(lǐng)域主要有以下企業(yè)：紫光集團、華為海思、中興微電、匯頂科技、國科微、士蘭微、上海貝嶺和中電華大等。近幾年我國IC設(shè)計的成長還是有目共睹的，受益于本土市場的催動，2015 年我國 IC 設(shè)計業(yè)實現(xiàn)了26.5%高速增長，規(guī)模達到1325億元，且占我國集成電路產(chǎn)業(yè)的比重由2012年的28.8%提升至2015年的36.7%。2016年，我國IC設(shè)計業(yè)繼續(xù)保持了24.10%的高速增長，規(guī)模達到了1644.30億元。根據(jù)2017年的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，我國大陸地區(qū)IC設(shè)計業(yè)規(guī)模僅次于美國和我國臺灣地區(qū)。

封裝測試：這個領(lǐng)域大陸地區(qū)主要的企業(yè)有太極實業(yè)、華天科技、通富微電、晶方科技、蘇州固得這幾家，看著雖然企業(yè)數(shù)量不多，但是我國大陸地區(qū)在半導(dǎo)體封測上還是具有很強的實力的。在封裝領(lǐng)域，我國企業(yè)技術(shù)水平和世界一流水平已經(jīng)不存在代差，體量已經(jīng)進入世界前三位，且發(fā)展速度顯著高于其他競爭對手。2012年，中國大陸地區(qū)集成電路封裝測試業(yè)的收入僅為805.68億元，2016年變?yōu)?523.2億元，是2012年的1.89倍。

晶圓制造：集成電路的三大環(huán)節(jié)，大陸地區(qū)在制造領(lǐng)域最弱小。在晶圓制造方面，大陸地區(qū)有中芯國際、華虹半導(dǎo)體、福建晉華和晶合科技等潛力股。雖然當(dāng)前大陸地區(qū)晶圓制造不強，但近年發(fā)展勢頭很猛。據(jù)SEMI統(tǒng)計，2017到2020年全球計劃興建晶圓廠62座，其中26座將落戶中國，占比達到40%。

縱觀整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈，還有一個領(lǐng)域我們不得不重視，那就是半導(dǎo)體設(shè)備，晶圓制造產(chǎn)業(yè)落后和設(shè)備落后有很大的關(guān)系。

中國真的沒有芯片技術(shù)嗎？答案是否定的。單純的計算速度，我們沒有問題。畢竟在上一屆全球超算大賽中，自研申威處理器奪得第一也算出盡風(fēng)頭。上個月，中科院旗下的寒武紀(jì)科技公司發(fā)布了我國自主研發(fā)的Cambricon MLU100云端智能芯片，理論峰值速度達每秒128萬億次定點運算，達到世界先進水平。

問題的關(guān)鍵在于，即便你有了芯片，即便你的芯片計算速度在實驗室中比別人的還快。但是：

這個CPU在應(yīng)用場景中的算力如何？是不是大打折扣？

你有了芯片，有系統(tǒng)嗎？有應(yīng)用嗎？有生態(tài)嗎？

主要原因有四：

一是，我國芯片產(chǎn)業(yè)起步較晚，缺少技術(shù)儲備，國內(nèi)難以找到相關(guān)的高端技術(shù)人才來支持研發(fā)。根據(jù)中國工業(yè)和信息化部軟件與集成電路促進中心發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2017年中國集成電路從業(yè)人員總數(shù)不足30萬人，缺口40萬人。

二是，摩爾定律表明，芯片產(chǎn)業(yè)更新?lián)Q代速度快，投資較高，回報較慢。一般企業(yè)很難有雄厚的資金和資源能力。

三是，技術(shù)門檻高。相比其他消費類電子芯片，汽車芯片對可靠性要求更高。一般消費類電子芯片工作溫度在零下20攝氏度~70攝氏度，而車載芯片的工作溫度必須滿足零下40攝氏度~85攝氏度，還要能經(jīng)受住冷熱沖擊、電磁兼容、抗干擾等壓力。這對汽車芯片供應(yīng)商形成了一定的技術(shù)門檻。

四是，行業(yè)協(xié)同機制的缺失。

隨著高級汽車駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）、自動駕駛、車聯(lián)網(wǎng)（V2X）、新能源汽車等新產(chǎn)品和新功能層出不窮，算法芯片、毫米波雷達、激光雷達、新型MEMS傳感器等技術(shù)飛速發(fā)展。此背景下，全球芯片企業(yè)整合并購動作頻繁，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重心向中國轉(zhuǎn)移。

顯卡芯片

截至2020年第四季度，在集成GPU領(lǐng)域中，Intel憑借穩(wěn)定的供應(yīng)鏈占據(jù)了69%的市場份額，AMD和NVIDIA分別以17%和15%的市場份額名列第二和第三；在獨立GPU領(lǐng)域中，NVIDIA 占據(jù)82%的市場份額擁有絕對優(yōu)勢，AMD以18%的市場份額排名第二。
 
對于國產(chǎn)GPU而言我們要追趕的正是國際巨頭，這其中有兩大方向，一是面向圖形處理的GPU芯片，廠商包括景嘉微、芯動科技、兆芯等。另一類是面向通用計算的GPGPU芯片，廠商包括天數(shù)智芯、壁仞科技等。此外，我們在GPU IP方面還有Imagination、芯原股份等公司。這些公司都在各環(huán)節(jié)推進國產(chǎn)GPU向前發(fā)展。
 
圖形處理GPU
首先看圖形處理GPU，目前景嘉微最新一代GPU還未正式公布，不過消息稱會是兩款JM9系列芯片，分別采用7nm和14nm制程，其中7nm芯片產(chǎn)品的性能將到達到英偉達中端GPU水平。
下圖比較的GTX1080，是英偉達在2016年發(fā)布的旗艦顯卡。采用帕斯卡（Pascal）、16nm FinFET制程，GeForce GTX1080擁有2560個CUDA處理器，核心頻率1607MHz，boost頻率1733MHz，等效顯存頻率10GHz。顯卡位寬為256bit，帶寬320GB/s。公版顯卡最高溫度94℃，采用單8pin供電，TDP180w。

 
兆芯作為國產(chǎn)X86架構(gòu)處理器廠商，同時掌握中央處理器、圖形處理器、芯片組三大核心技術(shù)，具備相關(guān)IP自主設(shè)計研發(fā)的能力。公開報道稱其獨立GPU將采用臺積電28nm制程。
 
芯動科技的GPU芯片走得比較前沿，他們在去年10月推出了采用 Imagination IMG B系列BXT高性能多核圖形處理器（GPU）IP的獨立GPU，這是一款高性能4K/8K圖形 PCI-E Gen4 GPU獨立顯卡芯片，將為未來5G云游戲和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用提供強大的支持。這款芯片的工藝應(yīng)該是7nm。
 
而芯動科技也是對標(biāo)英偉達，芯動科技高管表示，目前公司的GPU架構(gòu)比英偉達的圖靈架構(gòu)好，但相比其新推出的安培架構(gòu)還有一些差距。
 
我們國產(chǎn)圖形處理器GPU在桌面端隨著景嘉微的大規(guī)模出貨取得了進展，在數(shù)據(jù)中心端芯動科技的技術(shù)和產(chǎn)品也有能力沖擊這一類市場。
 
通用計算GPGPU
 
再看通用計算GPGPU芯片，目前進展比較快的當(dāng)屬天數(shù)智芯，今年3月，天數(shù)智芯發(fā)布全自研高性能云端7納米芯片BI及產(chǎn)品卡。BI是國內(nèi)第一款全自研、真正基于通用GPU架構(gòu)的GPGPU云端高端訓(xùn)練芯片，采用業(yè)界領(lǐng)先的7納米制造工藝、2.5D CoWoS封裝，容納240億晶體管，支持FP32、FP/BF16、INT32/16/8等多精度數(shù)據(jù)混合訓(xùn)練，集成32GB HBM2內(nèi)存、存儲帶寬達1.2TB，單芯每秒可進行147萬億次FP16計算（147TFLOPS@FP16）。
 
BI芯片及產(chǎn)品卡均以實體形式發(fā)布，即將進入批量生產(chǎn)和商用交付，產(chǎn)品開發(fā)和商業(yè)應(yīng)用進度領(lǐng)先國內(nèi)同行1-2年時間。
 
天數(shù)智芯高管對電子發(fā)燒友網(wǎng)表示，近年興起的AI浪潮中，GPGPU對于用傳統(tǒng)語言編寫的、軟件形式的計算有較好的支持，具有高度的靈活性等這些特點，使其成為了一項炙手可熱的技術(shù)產(chǎn)品。跟ASIC芯片相比，GPGPU具有更廣泛的適用性、兼容性、靈活性，對技術(shù)變化的包容和適應(yīng)能力更為突出，產(chǎn)品的應(yīng)用生命周期更長。同時，通過性能挖掘優(yōu)化，達成性能、能耗和性價比的最優(yōu)解，實現(xiàn)跟ASIC芯片相當(dāng)?shù)乃懔湍芎乃健?br /> 
早前，天數(shù)智芯首席科學(xué)家鄭金山曾表示，“國際領(lǐng)先廠商GPU里是有圖形渲染的，在芯片上大約占30%，但是圖形渲染對于AI和數(shù)據(jù)中心完全沒有用。所以這一塊我們直接取消掉?！被蛟S這就是GPGPU在數(shù)據(jù)中心和AI市場的機會所在。
 
壁仞科技也是專注GPGPU芯片研發(fā)的初創(chuàng)企業(yè)，成立于2019年，致力于開發(fā)原創(chuàng)性的通用計算體系，建立高效的軟硬件平臺，同時在智能計算領(lǐng)域提供一體化的解決方案。從發(fā)展路徑上，壁仞科技將首先聚焦云端通用智能計算，逐步在人工智能訓(xùn)練和推理、圖形渲染等多個領(lǐng)域趕超現(xiàn)有解決方案，實現(xiàn)國產(chǎn)高端通用智能計算芯片的突破。短短兩年間已完成B輪融資，累計融資額超47億元人民幣。
 
業(yè)內(nèi)人士表示，GPU芯片的研發(fā)比一般芯片難度大，研發(fā)成本高，先進工藝的芯片投片花費巨大，少則幾億多則十億元以上，因此整個國產(chǎn)GPU芯片無論是融資還是投入都是相對較高的。從技術(shù)角度看，用于圖像渲染的GPU設(shè)計相對更加復(fù)雜，不僅是GPU架構(gòu)上，還在接口速率、帶寬、存儲以及先進封裝如Chiplet等方面，考驗芯片廠商的設(shè)計能力。而GPGPU針對AI訓(xùn)練或推理場景采用一定的算力和算法，能夠更有針對性地發(fā)展計算性能。

在GPU領(lǐng)域業(yè)界常說，英偉達的成功并不僅是它的GPU芯片，更重要的是它的軟件生態(tài)，因為其構(gòu)建的強大生態(tài)，即便它的芯片或方案更貴，也仍然得到用戶的購買。而這樣的生態(tài)體系，令許多GPU或AI芯片公司望塵莫及。當(dāng)然，在國內(nèi)我們的桌面處理器生態(tài)系統(tǒng)正在建設(shè)，廠商們主動積極地將CPU、GPU與操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件進行廣泛適配。另一個突圍的機會則是國產(chǎn)GPU芯片廠商與客戶充分溝通從定制功能、降低成本的角度切入到客戶的需求當(dāng)中。