——用中国自己的GPU芯片，来点亮中国自己的电脑

  文心一言、星火大模型、混元……国内大模型进入群雄逐鹿阶段，在ChatGPT问世后的短短半年间，国内涌现出40+余支大模型团队；GPT-4、PaLM2、LLaMa等国外科技企业同样纷纷发力大模型赛道，如火如荼的大模型竞赛牵引出新一轮算力、数据、算法的竞争大战……

  大模型研发的大战背后，高性能GPU需求大涨，NVIDIA部分芯片缺货到年底，有代理商透露A100价格从去年12月开始上涨，截至今年4月上半月，其5个月价格累计涨幅达到37.5%；同期A800价格累计涨幅达20.0%。同时，GPU交货周期也被拉长，之前拿货周期大约为一个月，现在基本都需要三个月或更长，部分新订单“可能要到12月才能交付”。

  但是，由于去年美国的GPU禁令，NVIDIA性能最强的A100及H100两款型号国内禁止购买，即使NVIDIA推出了替代型号A800，听起来比A100高级，但实际性能只有后者7成左右。高端GPU被禁，一方面给国内许多AI、算力厂商的发展带来短期限制，另一方面，国产GPU厂商开始进驻高端市场，迎来又一春天。

国内GPU行业现状：群雄逐鹿，自主替代崛起

  GPU行业在国内外都呈现出快速发展的趋势，主要得益于人工智能、虚拟现实、游戏等领域的快速发展，对GPU的需求也日益增长。GPT等大模型的兴起也为GPU市场带来了较大的利好。芯闻路1号从3个方面来分析GPU目前行情。

  技术趋势方面，GPU技术不断升级，从最初的图形渲染到现在的深度学习、机器学习等领域，GPU的应用场景逐渐扩大。同时，GPU的功耗、性能、成本等方面也得到了不断的优化，未来还有望实现更大的突破。

  竞争格局方面，国内外GPU市场的竞争都非常激烈。国际领先公司在技术、市场份额、品牌影响力等方面都有自己的优势。国内方面，随着国内GPU厂商的崛起，GPU市场的竞争也越来越激烈。

  政经环境方面，GPU行业也受到政策和经济环境的影响。美国对我国芯片领域的各类限制政策，虽然在设备和技术等方面限制国内企业的发展，但同时也促进国内GPU产业的快速发展。“限芯令”限制国外高端GPU芯片出口到中国，这将加速国产GPU芯片的自主研发，促进国产GPU芯片的替代。让我们更加清醒的看到核心技术是“要不来、买不来、讨不来”的。

GPU核心技术——芯片IP

  芯片IP，是指芯片中具有独立功能的电路模块的成熟设计，处于半导体产业链最上游的一环。工程师可以重复使用预先设计好的成熟模块（芯片IP），来搭建复杂的芯片设计架构，起到化繁为简的效果。对于设计公司来说，IP是技术含量最高的价值节点，可以做CPU、GPU、DSP、ISP等处理器，以及内存、接口、闪存等。

  芯闻路1号看到，近年来，数据中心、汽车、AI等产业飞速发展，加上摩尔定律渐入平静，先进工艺节点需要设计环节提高芯片单位面积性能，同时降低单位成本，所以一款优质的IP方案能够大幅降低芯片设计的难度和成本，还可以通过复用的模式形成利益共享的低成本创新生态圈。

  IP决定一款芯片是否是真正的独立自主，是否能解决卡脖子问题，是否能不断的迭代优化。在国内GPU厂商中具有独立自主知识产权指令集和IP的公司屈指可数，深圳中微电科技有限公司（以下简称“中微电科技”）是其中的佼佼者。

  中微电科技主要业务包括GPU/显卡和行业解决方案，专注GPU技术的研发，致力于解决GPU领域“卡脖子”问题。GPU/显卡产品主要应用于信创市场、消费市场、人工智能、边缘计算等领域，解决方案主要包括高级辅助驾驶系统、智能终端设备、数字城市等领域。其自主研发的指令集MVP ISA 被工信部评定为“完全自主知识产权指令集”，成功进行多次基于MVP核的SoC芯片流片，取得处理器领域核心发明专利21项。（中微电科技九维数据点击此处查看）

“南风”吹亮国产GPU中国芯

  中微电科技的研发脚步始终跟随国家战略部署，公司在“十四五”规划期间，主要完成“南风”系列GPU芯片MVP核处理器架构、GPU核心自主知识产权IP、MVP指令集、编译器及软件栈等创新迭代升级及系统适配对接。完成“南风一号”量产、“南风二号”量产和“南风三号”预研，打造GPU IP级、芯片级和板块级产品，形成“自主+安全”的场景解决方案。

      中微电科技“南风一号”已于2022年完成流片，并于回片当天点亮成功。“南风一号”显卡已与长城信创台式机、麒麟操作系统、飞腾处理器、奇安信可信浏览器等完全兼容、运行稳定，性能满足党政、金融及安防等信创产业链专用整机电脑PC显卡需求。

  通过“南风一号”成功点亮可以充分验证自研GPU IP满足桌面电脑显示的基本功能和性能要求。相对于授权IP受制于人，功能性能受限及产品同质化竞争的问题，自研IP不受任何第三方控制，可自主迭代发展,有望彻底解决卡脖子问题，打造自主GPU产业生态。只有坚持自主IP路线，深度的自研才能在产品和价格上形成竞争力，成为独特的IP护城河。

  高性能技术背后离不开人才支持，根据芯闻路1号调研情况了解到，中微电科技现有研发技术人员超过160人，研发人员占比超过80%。研发核心人员平均从业经验10年以上，具有丰富的芯片架构设计、开发验证、测试仿真、流片量产及项目管理经验。中微电科技先后被被授牌“深圳市南山区高层次创新型人才实训基地”、深圳市博士后创新实践基地，并携手清华大学深圳国际研究生院联合培养博士后，与南方科技大学深港微电子学院共建高性能GPU联合实验室，夯实研发力量。

  接下来，中微电科技确保GPU核心架构自主研发的基础上，持续加大技术研发投入，通过自主核心架构不断进行开发迭代，不断吸收市场对GPU的需求，进行更多功能开发，逐渐完成图形算法的高效实现，完善对常用标准、人工智能加速库等生态的支持建设，提高生态竞争能力，陆续推出一系列GPU产品，覆盖桌面GPU的高端应用场景，以及人工智能算力GPU的应用场景。

  大模型浪潮的背后，人工智能成为国家发展的重要方向之一，政府、社会、资本、学校将会加大对于人工智能等领域的投资和支持力度，为国产GPU行业的发展创造良好的培育环境。此外，人工智能、虚拟现实、游戏等领域的快速发展，对GPU的需求也日益增长，国产GPU厂商有很大的市场空间和发展潜力。最后，随着国产GPU厂商的崛起，技术创新成为其发展的重要支撑，国产GPU厂商有机会在技术上进行突破，推动行业的发展。总之，国产GPU行业迎来机遇井喷，更多国内企业将顺势而上，突破技术壁垒。

  不过，大张旗鼓向GPU高端领域进军之时，也需正视现实面临的挑战，其一，目前国产GPU在功耗、性能等方面仍存在一定的差距；其二，国内GPU市场竞争激烈，国产GPU厂商需要在市场上寻找差异化竞争策略，提高自身市场竞争力；其三，国际GPU市场已经被NVIDIA和AMD等国际巨头占据，国产GPU厂商需要付出更多的努力和时间才能进入国际市场。