AI GPU市場(chǎng)火爆，國(guó)產(chǎn)廠商面臨新機(jī)

AIGC商業(yè)化應(yīng)用將加速落地，推動(dòng)AI芯片市場(chǎng)高速增長(zhǎng)。提供算力的GPU、FPGA、ASIC等芯片將迎來(lái)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

作為人工智能領(lǐng)域“無(wú)可爭(zhēng)議的領(lǐng)導(dǎo)者”，最新的數(shù)據(jù)顯示，受益于2023年生成式AI需求的爆發(fā)，英偉達(dá)在全球人工智能芯片市場(chǎng)的份額預(yù)計(jì)最高可能已經(jīng)達(dá)到了90%，創(chuàng)下新高紀(jì)錄。2023年12月6日，黃仁勛曾公開透露，中國(guó)市場(chǎng)占了英偉達(dá)總營(yíng)收的20%。可見(jiàn)，中國(guó)市場(chǎng)是英偉達(dá)一個(gè)至關(guān)重要的市場(chǎng)。

而處于巔峰的英偉達(dá)，卻是喜憂參半，其AI芯片市場(chǎng)地位雖短期難以撼動(dòng)，但除了老對(duì)手AMD緊追不舍外，微軟、谷歌、亞馬遜、華為等諸多超級(jí)科技公司都在全力分羹。受美國(guó)越來(lái)越收緊的對(duì)華芯片出口限制政策影響，英偉達(dá)面臨著中國(guó)市場(chǎng)流失的難題。

GPU市場(chǎng)分析

前幾年新冠疫情席卷全球，整個(gè)世界逐漸轉(zhuǎn)入“線上”模式，隨著家用電腦需求量的增加和因疫情等原因帶來(lái)的芯片緊缺，再到如今的后疫情時(shí)代，大語(yǔ)言模型AI的火爆，加之汽車智能化浪潮和智能駕駛對(duì)于AI算力的需求，一下子就把GPU推到了世界半導(dǎo)體硬件的舞臺(tái)中央。

人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，讓選擇合適的硬件支撐顯得尤為重要。在這場(chǎng)競(jìng)賽中，GPU憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成為了主流的AI芯片。GPU最初是用于圖形渲染的，但隨著時(shí)間的推移，它的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大。如今，GPU不僅在圖形處理中發(fā)揮著核心作用，還廣泛應(yīng)用于深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域。這種通用性使得GPU能夠滿足多種應(yīng)用需求，而ASIC、NPU和FPGA等專用芯片則局限于特定場(chǎng)景。當(dāng)下GPU應(yīng)用市場(chǎng)主要是：PC市場(chǎng)、AI&數(shù)據(jù)中心和智能汽車。

根據(jù)Jon Peddie Research的數(shù)據(jù)，2022年至2026年期間，PC用GPU的復(fù)合年增長(zhǎng)率將穩(wěn)定在3.70%，并有望在2026年年末達(dá)到總規(guī)模2998萬(wàn)片。與此同時(shí)，JPR認(rèn)為PC用獨(dú)立顯卡(DGPU)的滲透率有望增長(zhǎng)到32%，為市場(chǎng)帶來(lái)新的發(fā)展契機(jī)。

在數(shù)據(jù)中心，GPU被廣泛應(yīng)用于人工智能的訓(xùn)練、推理、高性能計(jì)算等領(lǐng)域。預(yù)訓(xùn)練大模型帶來(lái)的算力需求驅(qū)動(dòng)人工智能服務(wù)器市場(chǎng)快速增長(zhǎng)。巨量化是人工智能近年來(lái)發(fā)展的重要趨勢(shì)，巨量化的核 心特點(diǎn)是模型參數(shù)多，訓(xùn)練數(shù)據(jù)量大。以ChatGPT、文心一言等為代表的生成式大語(yǔ)言模型AI的涌現(xiàn)，其展現(xiàn)出了高度的擬人化和智能化，背后離不開利用GPU進(jìn)行的海量基礎(chǔ)訓(xùn)練。根據(jù)Omdia數(shù)據(jù)，人工智能服務(wù)器是服務(wù)器行業(yè)中增速最快的細(xì)分市場(chǎng)，CAGR為49%。而根據(jù)IDC的數(shù)據(jù)顯示，2020年中國(guó)數(shù)據(jù)中心用于人工智能推理的芯片的市場(chǎng)份額已經(jīng)超過(guò)50%，預(yù)計(jì)到2025年，用于人工智能推理工作負(fù)載的芯片將達(dá)到60.8%。戰(zhàn)略需求推動(dòng)GPU在高性能計(jì)算領(lǐng)域穩(wěn)定增長(zhǎng)。高性能計(jì)算（HPC）提供了強(qiáng)大的超高浮點(diǎn)計(jì)算能力，可滿足計(jì)算密集型、 海量數(shù)據(jù)處理等業(yè)務(wù)的計(jì)算需求，如科學(xué)研究、氣象預(yù)報(bào)、計(jì)算模擬、軍事研究、生物制藥、基因測(cè)序等，極大縮短了海量計(jì)算所用的時(shí)間，高性能計(jì)算已成為促進(jìn)科技創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要手段。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2023年全球AI芯片市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了1500億美元，預(yù)計(jì)到2028年將達(dá)到2500億美元。全球范圍內(nèi)，企業(yè)在人工智能市場(chǎng)的技術(shù)投資從2019年的612.4億美元增長(zhǎng)至2021年的924.0億美元，2022年同比增長(zhǎng)26.6%至1,170.0億美元，并有望到2025年突破2,000億美元，增幅高于企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型（DX）支出整體增幅。

根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，全球自動(dòng)駕駛市場(chǎng)2025年將達(dá)到780億美金，其中用于自動(dòng)駕駛的AI芯片超過(guò)100億美元。在這之中GPU在自動(dòng)駕駛的滲透率隨著自動(dòng)駕駛的等級(jí)的提升而提升。在智能座艙領(lǐng)域，獨(dú)立GPU往往不會(huì)被應(yīng)用，往往是以SoC的形式以集成GPU的形態(tài)被應(yīng)用的。在一片完整的SoC中一般由GPU、CPU、AI引擎、DPU等組成。而目前的智能座艙往往向著一芯多屏的方向發(fā)展，這就是GPU部分在智能座艙中有著無(wú)可替代且越來(lái)越重要的優(yōu)勢(shì)。

中國(guó)GPU市場(chǎng)需求與供給

中國(guó)市場(chǎng)是全球數(shù)一數(shù)二的消費(fèi)市場(chǎng)，包括計(jì)算機(jī)、通信等等領(lǐng)域，消費(fèi)和購(gòu)買體量非常龐大。根據(jù)Verified Market Research數(shù)據(jù)，2020年中國(guó)GPU市場(chǎng)規(guī)模為47.39 億美元，預(yù)計(jì)2023年中國(guó)GPU市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到111億美元。中國(guó)數(shù)字化經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型持續(xù)推進(jìn)，催生大量對(duì)GPU的市場(chǎng)需求，給GPU帶來(lái)廣闊的市場(chǎng)空間。伴隨著近期宏觀經(jīng)濟(jì)回暖以及國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)紛紛加大AI算力布局，PC和服務(wù)器的需求上 升有望為國(guó)內(nèi)GPU市場(chǎng)帶來(lái)整體拉動(dòng)效應(yīng)。

但眾所周知，近兩年美國(guó)對(duì)華芯片出口限制一再收緊，H200芯片等高端芯片變逐漸無(wú)緣中國(guó)市場(chǎng)。不僅如此，2022年10月，受美國(guó)一系列AI芯片出口限制措施影響，英偉達(dá)A100和H100兩款A(yù)I處理器，無(wú)法向中國(guó)市場(chǎng)提供，英偉達(dá)只能通過(guò)“減量不減價(jià)”的A800和H800芯片，實(shí)現(xiàn)對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的特供。2023年10月，美國(guó)進(jìn)一步收緊對(duì)華芯片出口管制，A800和H800芯片無(wú)法繼續(xù)向中國(guó)市場(chǎng)出售，面向“發(fā)燒級(jí)”電腦游戲玩家的RTX 4090芯片，也在中國(guó)市場(chǎng)被下架，新規(guī)于2023年10月23日便開始生效。

為此，英偉達(dá)一再“閹割”，向中國(guó)市場(chǎng)供應(yīng)特供版GPU，其算力“大減量”，而價(jià)格僅是“略降”，三款“改良版”芯片（即H20、L20和L2）雖符合最新出口規(guī)則，但其性能參數(shù)被大幅壓縮，閹割版本領(lǐng)先中國(guó)本土產(chǎn)品的性能優(yōu)勢(shì)正在縮小，導(dǎo)致中國(guó)企業(yè)熱情不高，這使得國(guó)產(chǎn)芯片對(duì)買家的吸引力越來(lái)越大。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，鑒于美國(guó)監(jiān)管機(jī)構(gòu)已承諾將定期審查芯片出口管制，并可能進(jìn)一步收緊相關(guān)芯片的性能限制，因而國(guó)內(nèi)買家為避免不斷調(diào)整技術(shù)以適應(yīng)新的出口管制，不如減少英偉達(dá)產(chǎn)品應(yīng)用，轉(zhuǎn)而使用本土產(chǎn)品。

作為中國(guó)的顯卡大戶們，占據(jù)了英偉達(dá)1/5收入的中國(guó)科技公司，包括百度、阿巴、騰訊和字節(jié)等公司正在開始減少英偉達(dá)芯片的訂單量，轉(zhuǎn)向國(guó)內(nèi)芯片制造商或者公司內(nèi)部自研芯片。

國(guó)內(nèi)確實(shí)活躍著為數(shù)不少的GPU芯片企業(yè)，甚至其中還包括被英偉達(dá)黃仁勛蓋章確認(rèn)的“強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手”。對(duì)國(guó)內(nèi)公司而言，這一切即是機(jī)會(huì)也是挑戰(zhàn)，國(guó)產(chǎn)AI芯片大規(guī)模自主的那天雖遲但總會(huì)到。