國產(chǎn)芯片迅速進(jìn)化。僅GPU賽道，一周內(nèi)接連傳來重磅融資消息。

　　先有摩爾線程成立百天完成數(shù)十億元融資，深創(chuàng)投、紅杉資本中國基金、GGV聯(lián)合領(lǐng)投，招商局創(chuàng)投、字節(jié)跳動(dòng)、小馬智行、融匯資本、海松資本、聞名投資、第一創(chuàng)業(yè)、五源資本、和而泰、明浩等聯(lián)合參投，簡直就是向豪華投資天團(tuán)吹響集結(jié)號(hào)。

　　四天后，天數(shù)智芯宣布完成12億元人民幣C輪融資，由沄柏資本和大鉦資本聯(lián)合領(lǐng)投，粵民投資管及聯(lián)通資本跟投。天數(shù)智芯號(hào)稱中國第一家GPGPU高端芯片及高性能算力系統(tǒng)提供商，7納米旗艦級(jí)通用并行（GPGPU）云端計(jì)算芯片BI，于去年12月點(diǎn)亮。

　　回望2020年，半導(dǎo)體板塊一路高歌，創(chuàng)下了不少記錄，中芯國際融資532.3億，刷新科創(chuàng)板記錄，斯達(dá)半導(dǎo)體漲停34天，位列A股漲停板榜首，卓勝微以570.54元的收盤價(jià)，進(jìn)入高價(jià)股Top 5……天眼查數(shù)據(jù)顯示，截至12月，2020年全國新增超6萬家芯片相關(guān)企業(yè)……

　　風(fēng)口上的芯片股，今年開年被GPU拉開大幕。穿透紅紅火火的資本市場背后，是什么讓國產(chǎn)GPU飛速進(jìn)化？國產(chǎn)GPU究竟實(shí)力幾何？

　　GPU因何坐上云霄飛車？

　　我國芯片企業(yè)近年來主要有兩大驅(qū)動(dòng)力：一是舉國體制，包括國產(chǎn)替代、科創(chuàng)板與注冊(cè)制等；二是產(chǎn)業(yè)升級(jí)和新興產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的涌現(xiàn)，對(duì)芯片產(chǎn)生了巨大的需求。

　　那么為什么GPU屢屢受到重視？

　　GPU作為計(jì)算機(jī)顯卡的核心，承擔(dān)著圖像處理和輸出顯示的任務(wù)。隨著市場需求的發(fā)展，GPU不止用于處理圖形圖像，其技術(shù)原理決定了它適用于大批量處理特定類型信息，且并行計(jì)算能力和能效遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過CPU，所以逐漸衍生出了通用計(jì)算GPU（GPGPU），即利用圖形處理器進(jìn)行非圖形渲染的高性能計(jì)算。超算、大數(shù)據(jù)處理、人工智能等對(duì)算力要求非常高的應(yīng)用場景中，算力大都采用CPU+GPGPU或搭配專用加速芯片的構(gòu)建方式。

　　目前在集成GPU市場，英特爾、英偉達(dá)、AMD三分天下；獨(dú)立GPU領(lǐng)域，幾乎是英偉達(dá)和AMD的天下，前者市場份額甚至超出2/3。

　　去年，英偉達(dá)市值首次超過英特爾，成為半導(dǎo)體業(yè)界的標(biāo)志性事件，雖然不論營收還是利潤，英特爾依然是英偉達(dá)的好幾倍，但也足以說明，英偉達(dá)憑借多年來圍繞GPU軟硬件生態(tài)的耕耘、核心定位于數(shù)據(jù)中心+AI的方向得到了資本界的認(rèn)可，也進(jìn)一步論證了GPU平臺(tái)的潛力。

　　作為橫跨視覺計(jì)算和人工智能計(jì)算的通用平臺(tái)，GPU擁有巨大的市場空間。特別是因人工智能技術(shù)的發(fā)展，GPU作為核心算力基礎(chǔ)，在科學(xué)計(jì)算、自動(dòng)駕駛、智能分析、密碼破解、圖像識(shí)別、大數(shù)據(jù)、金融交易等云端計(jì)算及邊緣計(jì)算領(lǐng)域有著海量的應(yīng)用空間。也正是如此，GPU發(fā)展駛?cè)肟燔嚨馈?/p>

　　據(jù)東吳證券測算，GPU領(lǐng)域國產(chǎn)替代的市場空間超過50億美元。除了既有的游戲市場，在工業(yè)、醫(yī)療、軍事航天等方向都有進(jìn)一步的發(fā)揮空間。偌大的蛋糕，究竟誰能切下一角？

　　國產(chǎn)GPU最新進(jìn)展如何？

　　我國GPU技術(shù)領(lǐng)域起步較晚，廠商數(shù)量并不多，既有面向云端市場、人工智能的廠商，也有在圖形GPU領(lǐng)域?qū)で笸黄频膭?chuàng)業(yè)者。第一類廠商目前走在最前沿，也獲得了資本市場更多的關(guān)注。粗略梳理，以下廠商發(fā)展值得關(guān)注：

　　天數(shù)智芯

　　旗艦7nm GPGPU云端芯片點(diǎn)亮

　　天數(shù)智芯1月15日宣布，旗艦7nm GPGPU云端計(jì)算芯片BI成功“點(diǎn)亮”，該公司表示這是國內(nèi)第一款全自研、真正基于GPU架構(gòu)的7納米制程GPGPU訓(xùn)練芯片，量產(chǎn)后將廣泛應(yīng)用于AI訓(xùn)練、高性能計(jì)算（HPC）等場景。

　　圖源 | 天數(shù)智芯官網(wǎng)

　　BI芯片使用7nm制程及2.5DCoWoS封裝技術(shù)，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，支持高速片間互聯(lián)，單芯每秒可進(jìn)行 147 萬億次 FP16 計(jì)算（147TFLOPS@FP16），每秒可完成上百路攝像頭視頻通道的AI處理，性能達(dá)市場主流產(chǎn)品的兩倍。

　　據(jù)其官方介紹，BI 云端訓(xùn)練芯片具備高性能、通用性、靈活性，將通過標(biāo)準(zhǔn)化的軟硬件生態(tài)接口為應(yīng)用行業(yè)解決產(chǎn)品使用難、開發(fā)平臺(tái)遷移成本大等操作層面的實(shí)際痛點(diǎn)。

　　登臨科技

　　首款GPU+產(chǎn)品送樣， 并完成A+輪融資

　　登臨科技產(chǎn)品路線主打GPU+，即軟件定義的片內(nèi)異構(gòu)通用人工智能處理器，目前首款產(chǎn)品已回片通過測試，開始客戶送樣。前不久剛完成了由元禾璞華、元生資本聯(lián)合領(lǐng)投的A+ 輪融資，這是繼光遠(yuǎn)資本、張江浩珩、張江高科領(lǐng)投的A輪后的又一輪融資，包括北極光在內(nèi)的老股東持續(xù)在本輪加碼跟進(jìn)。

　　登臨選擇是云端推理及端側(cè)高性能計(jì)算方向，產(chǎn)品化方向（Goldwasser） 基于Minsky異構(gòu)架構(gòu)。據(jù)登臨官方發(fā)布，Goldwasser GPU+ 產(chǎn)品在現(xiàn)有市場主流的 GPU 架構(gòu)上，采用軟硬件協(xié)同的異構(gòu)設(shè)計(jì)。經(jīng)過超半年的帕拉丁仿真，市場需要的主流框架、模型、算子及兼容性和性能均得到了充分驗(yàn)證。

　　景嘉微

　　下一代GPU后端設(shè)計(jì)中

　　號(hào)稱是A股唯一GPU芯片設(shè)計(jì)公司景嘉微，目前其第三代JM9系列GPU 研發(fā)已處于后端設(shè)計(jì)階段，官方發(fā)布預(yù)計(jì)性能將大幅提升，目標(biāo)進(jìn)入國內(nèi)信創(chuàng)以及人工智能、云計(jì)算等中高端應(yīng)用領(lǐng)域。

　　景嘉微GPU目前有JM5、JM7兩個(gè)系列，其中JM5400系列已經(jīng)在國產(chǎn)軍用飛機(jī)上應(yīng)用，替代了AMD/ATI的產(chǎn)品；JM7200系列采用了28nm工藝，據(jù)稱性能跟英偉達(dá)GT640（這是英偉達(dá)2012年的主流顯卡）相近，不過整體功耗不足10W，低于后者的50W TDP，目前該系列已獲得部分訂單。

　　根據(jù)官方所列規(guī)格，第三代產(chǎn)品JM9231 的性能可達(dá)到2016年中低端產(chǎn)品水平；JM9271 核心頻率不低于1.8GHz，支持PCIe 4.0 x16，搭配16GB HBM顯存，帶寬512GB/s，浮點(diǎn)性能可達(dá)8TFLOPS，性能不低于GTX 1080的水平，可達(dá)到2017年底的高端顯卡的水平。

　　芯動(dòng)科技

　　布局移動(dòng)、桌面、云端市場

　　圖源 | The Korea Bizwire

　　芯動(dòng)科技針對(duì)國內(nèi)信創(chuàng)市場推出了風(fēng)華系列芯片，內(nèi)置國產(chǎn)物理不可克隆iUnique Security PUF信息安全加密技術(shù)，提升數(shù)據(jù)安全和算力抗攻擊性，支持新基建桌面電腦和數(shù)據(jù)中心GPU計(jì)算自主可控生態(tài)。此外，16Gbps GDDR6高速顯存技術(shù)、HDMI2.1 8K顯示技術(shù)和Cache一致性Innolink Chiplet技術(shù)等，都將應(yīng)用于風(fēng)華GPU中。

　　去年10月，芯動(dòng)科技與Imagination達(dá)成授權(quán)合作，采用多晶粒芯片（chiplet）和GDDR6高速顯存等SoC創(chuàng)新，芯動(dòng)科技將全球首發(fā)全新頂配BXT多核架構(gòu)， 推出桌面和數(shù)據(jù)中心的高性能圖形處理器GPU獨(dú)立顯卡芯片。

　　壁仞、沐曦

　　正在高速融資

　　除了上述企業(yè)，壁仞、沐曦都是當(dāng)前被業(yè)界和資本關(guān)注的重點(diǎn)。

　　成立不到一年，壁仞科技已經(jīng)累計(jì)融資近20億元人民幣。A輪由啟明創(chuàng)投、IDG資本及華登國際中國基金領(lǐng)投11億元人民幣；Pre-B輪由高瓴創(chuàng)投領(lǐng)投，云九資本、高榕資本、金浦科技基金、基石資本、海創(chuàng)母基金等投資機(jī)構(gòu)跟投，現(xiàn)有投資方松禾資本、IDG資本、云暉資本、珠海大橫琴集團(tuán)繼續(xù)追加投資。

　　壁仞致力于開發(fā)通用計(jì)算體系，在智能計(jì)算領(lǐng)域提供一體化解決方案。首先聚焦于云端通用智能計(jì)算，逐步在人工智能訓(xùn)練和推理、圖形渲染、高性能通用計(jì)算等多個(gè)領(lǐng)域趕超現(xiàn)有解決方案，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)高端通用智能計(jì)算芯片的突破。

　　沐曦集成電路同樣走在高速融資的快車道上，成立不足半年，此前已獲得和利資本領(lǐng)投的億元級(jí)別天使輪融資；今年1月又完成了數(shù)億元Pre A輪融資，由紅杉資本領(lǐng)投，真格基金跟投，老股東和利資本及天津泰達(dá)等繼續(xù)加碼。其研發(fā)方向擬采用業(yè)界最先進(jìn)的5nm工藝技術(shù)，研發(fā)全兼容CUDA及ROCm生態(tài)的國產(chǎn)高性能GPU芯片。

　　國產(chǎn)GPU熱賽道下的冷思考

　　我國發(fā)展高端GPU有一定的緊迫性和必要性：

　　其一，在GPU當(dāng)前應(yīng)用最為突出的人工智能領(lǐng)域，已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模落地階段，我國大部分AI芯片創(chuàng)業(yè)公司都在推理市場進(jìn)行布局。一個(gè)重要拐點(diǎn)可能在2022年出現(xiàn)，屆時(shí)云端推理市場規(guī)模將超過云端訓(xùn)練。

　　在國內(nèi)企業(yè)喜迎推理市場大爆發(fā)之時(shí)，有一個(gè)基本點(diǎn)值得重視：進(jìn)行推理應(yīng)用的AI模型首先是在算力更強(qiáng)勁的云端被訓(xùn)練出來的。如果訓(xùn)練端被英偉達(dá)這樣的巨頭所壟斷，那么下游推理的落地、創(chuàng)新，是否會(huì)受到限制？

　　其二，英偉達(dá)收購Arm的消息從去年開始一直受到全球范圍內(nèi)的關(guān)注，如果這樁交易成功，意味著一家?guī)缀酢叭苄汀钡乃懔ζ髽I(yè)的誕生：無論是高端通用算力，還是移動(dòng)計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)，都將處于一家全面占據(jù)市場壟斷地位的美國企業(yè)掌握中，對(duì)全球乃至中國市場的影響是什么？

　　在種種技術(shù)趨勢和大國競爭的背景下，國產(chǎn)GPU不論是產(chǎn)品規(guī)劃還是資本介入，都已進(jìn)入白熱化階段。但越是花團(tuán)錦簇，越要警惕亂花迷眼，適當(dāng)?shù)摹袄洹彼伎加幸嫔硇模?/p>

　　第一，沒有實(shí)際產(chǎn)品卻被資本高度重視，“高配”創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)是當(dāng)前的核心優(yōu)勢，摩爾線程、壁仞、沐曦……都在演繹著創(chuàng)始成員名字撐起高估值的創(chuàng)富故事。

　　但是長遠(yuǎn)來看，芯片技術(shù)最終還是需要經(jīng)年累月的迭代和優(yōu)化。巨大的研發(fā)費(fèi)用和資本開支是必需，但是下游產(chǎn)業(yè)鏈長期、持續(xù)的利潤支撐才是芯片跨代發(fā)展的強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)。也就是說，芯片的成功和成熟需要大量的驗(yàn)證和出貨，而找到可持續(xù)的落地場景才是長期發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。

　　我國在高端GPU領(lǐng)域缺席多年，目前如景嘉微等，正處于從軍用向信創(chuàng)、民用市場的拓展階段，高端GPU業(yè)務(wù)從戰(zhàn)略布局成長為核心支柱還有漫長的征途。

　　第二，天數(shù)智芯、登臨等宣布產(chǎn)品“點(diǎn)亮”，固然是國產(chǎn)GPU的一大喜事，但也需要保持清醒，“點(diǎn)亮”只是研發(fā)成功，最重要的還要批量生產(chǎn)、落地，離最終的成功還有十萬八千里路。

　　一位業(yè)內(nèi)人士表示，國產(chǎn)GPU要在云端訓(xùn)練這個(gè)英偉達(dá)處于絕對(duì)壟斷的主戰(zhàn)場進(jìn)行對(duì)抗，面臨的挑戰(zhàn)非常艱巨，幾大公有云廠商包括浪潮等基本都是采用英偉達(dá)的產(chǎn)品，服務(wù)器需要系統(tǒng)級(jí)的穩(wěn)定性，不是光搞個(gè)加速卡就可以大規(guī)模上量的，服務(wù)器廠商不會(huì)輕易切換新硬件，因?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)太大了。

　　第三，在GPU領(lǐng)域，英偉達(dá)耕耘多年的CUDA開發(fā)者生態(tài)，也是英偉達(dá)生態(tài)的核心，很多深度學(xué)習(xí)的加速庫都是基于CUDA，并且是和英偉達(dá)的硬件深度綁定的，這是創(chuàng)業(yè)公司難以撼動(dòng)的壁壘。

　　國產(chǎn)GPU如天數(shù)智芯、登臨等，在產(chǎn)品路線上選擇兼容CUDA。在與一位GPU方向的從業(yè)者交流時(shí)，他認(rèn)為：“短期來看，國產(chǎn)GPU兼容CUDA更容易發(fā)展，畢竟寫算子是人力密集型行業(yè)，用戶遷移的話是需要100%遷移、整套代碼都要在你的片上跑，如果代碼量很小，需要的算子不那么多，難度就比較低。但是長期來看，還是要擺脫兼容思路，發(fā)展自有的核心技術(shù)?！辈贿^他隨后打趣，“短期和長期的界定不是很好區(qū)分，有可能像凱恩斯說的‘長遠(yuǎn)來看，我們都死了’，先活下來是硬道理?！?/p>

　　GPU只是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高歌猛進(jìn)的一個(gè)縮影。在與一位投資人談起芯片領(lǐng)域的融資進(jìn)度和規(guī)模時(shí)，他不無感慨地說道，“芯片投融資今年可能會(huì)更多，以往融資還有個(gè)PPT，接下來可能有些連PPT都沒有。”

　　先不說有沒有實(shí)際產(chǎn)品，最重要的是未來的軟件和開發(fā)者生態(tài)，這才是大規(guī)模商用的前提。國產(chǎn)GPU何時(shí)能夠真正突圍成功？值得關(guān)注和期待。