嘿，各位游戏迷们！今天要向大家揭秘游戏界的终极法宝——GPU魔力！你一定听说过它，但你可曾真正了解过它的神奇之处？现在，就让我用一个有趣的方式带你进入GPU的世界吧！

首先，想象一下你正在玩一款3D游戏，置身于一个逼真的虚拟世界中。你的任务是在这个世界里与恶龙搏斗。你挥动剑刃，恶龙呼啸，火焰四溅，整个场景犹如真实的剑与鳞片交错。但你有没有想过，是什么让这一切变得如此逼真？

就是GPU！GPU，即图形处理器，是电脑游戏中的超级英雄。它就像一个小小的魔法师，负责将游戏开发者的创意变成你眼前的奇幻世界。它的强大之处在于它能够同时处理大量的图像和图形计算任务。这就像是一场游戏开发者和GPU之间的舞蹈，配合默契，使得你能够享受到绚丽的画面和流畅的动画。

GPU是什么？

GPU的英文全称Graphics Processing Unit，图形处理单元。

说直白一点：GPU是一款专门的图形处理芯片，做图形渲染、数值分析、金融分析、密码破解，以及其他数学计算与几何运算的。GPU可以在PC、工作站、游戏主机、手机、平板等多种智能终端设备上运行。

现在，让我们深入了解GPU的魔法技巧。首先是其强大的并行计算能力。GPU拥有成千上万个小型处理单元，它们可以同时处理多个图像和计算任务。就像一群小精灵一起努力，共同完成一项任务，这样就能够快速高效地呈现出华丽的画面。

其次是GPU的专业加速器。它可以通过优化图形处理算法和技术，使得游戏运行更加流畅。就好比你使用魔法咒语让时间减慢，让游戏画面变得更加顺畅。同时，GPU还具备超强的光线追踪技术，能够模拟真实世界中的光线传播，使得游戏画面更加逼真。

最后，我要向你们介绍GPU的超频能力。这就像是一位超级英雄释放出潜在的能量，让游戏性能得到极大的提升。游戏迷们可以通过超频技术，将GPU的性能提升到极限，享受到更加震撼的游戏体验。

GPU和CPU谁最强呢？

这个其实不好说，好点的GPU内部的晶体管数量可以超过CPU，CPU的强项是做逻辑运算，GPU的强项是做数学运算和图形渲染。这就ChatGPT用大量高性能显卡做AI推理的原因。

接下来，我们做个简单的对比。

结构组成不同

CPU和GPU都是运算的处理器，在架构组成上都包括3个部分：运算单元ALU、控制单元Control和缓存单元Cache。

但是，三者的组成比例却相差很大。

在CPU中缓存单元大概占50%，控制单元25%，运算单元25%；

在GPU中缓存单元大概占5%，控制单元5%，运算单元90%。

结构组成上的巨大差异说明：CPU的运算能力更加均衡，但是不适合做大量的运算；GPU更适合做大量运算。

这倒不是说GPU更牛X，实际上GPU更像是一大群工厂流水线上的工人，适合做大量的简单运算，很复杂的搞不了。但是简单的事情做得非常快，比CPU要快得多。

相比GPU，CPU更像是技术专家，可以做复杂的运算，比如逻辑运算、响应用户请求、网络通信等。但是因为ALU占比较少、内核少，所以适合做相对少量的复杂运算。

一言以蔽之，GPU不管是处理图形渲染、数值分析，还是处理AI推理。底层逻辑都是将极为繁重的数学进行任务拆解，化繁为简。

然后，利用GPU多流处理器的机制，将大量的运算拆解为一个个小的、简单的运算，并行处理。我们也可以认为一个GPU就是一个集群，里面每个流处理器都是一颗CPU，这样就容易理解了。

国内外GPU市场规模庞大，GPU市场主要应用场景可概括为：AI&数据中心、智能汽车、游戏。

AI&数据中心：新一轮AI对算力需求远超以往：ChatGPT类语言大模型架构相比传统的CNN/RNN为基础的AI模型，参数量达到数千亿，对算力消耗巨大，对算力硬件有大量需求。随着对商业数据和大数据处理要求算力的不断提高，GPU的通用计算能力正在越来越广泛地被应用与数据中心和国家超算中心的建设。

智能汽车：自动驾驶和智慧座舱是智能汽车发展的主要方向，均需大量使用GPU。

游戏：游戏业务是GPU应用的传统领域，对游戏画面进行3D渲染，游戏玩家人数持续增长，GPU需求市场量稳中有升。

2022年全球GPU市场规模达到448.3亿美元，国内外市场空间正高速增长，年复合增长率达到32.8%

目前国际的GPU行业市场主要由英伟达和AMD（美国超威半导体）两家占据。近些年，国外GPU技术快速发展，已经大大超出了其传统功能的范畴。

国内GPU厂商的规模较小，处于快速发展阶段。国内GPU龙头企业包括：景嘉微、海光信息、莫尔线程、

海光信息成立于2014年，主营业务是研发、设计和销售应用于服务器、工作站等计算、存储设备中的高端处理器。产品包括海光通用处理器（CPU）和海光协处理器（DCU），目前已经研发出多款新能达到国际同类主流产品的高端CPU和DCU产品。2018年10月，公司启动深算一号DCU产品设计，目前海光DCU系列深算一号已经实现商业化应用，2020年1月，公司启动了第二代DCU深算二号的产品研发工作。

海光DCU属于GPGPU的一种，海光DCU的构成与CPU类似，其结构逻辑相CPU简单，但计算单元数量较多。海光DCU的主要功能模块包括计算单元（CU）、片上网络、高速缓存、各类接口控制器等。深度计算处理器（Deep-learning Computing Unit，DCU）是公司基于通用的GPGPU架构，设计、发布的适合计算密集型和运算加速领域的一类协处理器，定义为深度计算处理器DCU。兼容通用的“类CUDA”环境以及国际主流商业计算软件和人工智能软件，软硬件生态丰富，可广泛应用于大数据处理、人工智能、商业计算等应用领域。海光8100采用先进的FinFET工艺，典型应用场景下性能指标可以达到国际同类型高端产品的同期水平，在国内处于领先地位。

长沙景嘉微电子股份有限公司成立于2006年，2015年推出首款国产GPU，是国内首家成功研制具有完全自主知识产权的GPU芯片并实现工程应用的企业，2016年在深交创业板成功上市。公司业务布局图形显示、图形处理芯片和小型专用化雷达领域，产品涵盖集成电路设计、图形图像处理、计算与存储产品、小型雷达系统等方向。

公司GPU研发历史悠久，技术积淀深厚。公司成立之初承接神舟八号图形加速任务，为图形处理器设计打下坚实基础；公司2007年自主研发成功VxWorks嵌入式操作系统下M9芯片驱动程序，并解决了该系统下的3D图形处理难题和汉字显示瓶颈，具备了从底层上驾驭图形显控产品的能力。2015年具有完全自主知识产权的GPU芯片JM5400问世，具备高性能、低功耗的特点；此后公司不断缩短研发周期，JM7200在设计和性能上有较大进步，由专用市场走向通用市场；JM9系列定位中高端市场，是一款能满足高端显示和计算需求的的通用型芯片。

摩尔线程是一家以GPU芯片设计为主的集成电路高科技公司。公司诞生于2020年10月，专注于研发设计全功能GPU芯片及相关产品，支持3D高速图形渲染、AI训练推理加速、超高清视频编解码和高性能科学计算等多种组合工作负载，兼顾算力与算效，为中国科技生态合作伙伴提供强大的计算加速能力。在“元计算”赋能下一代互联网的愿景下，公司将持续创新面向元计算应用的新一代GPU，构建融合视觉计算、3D图形计算、科学计算及AI计算的综合计算平台，建立基于云原生GPU计算的生态系统，助力驱动数字经济发展。

公司的产品体系主要包括：MTTS60、MTTS2000、MTTS100等硬件产品；MTSmart Media Engine、MT GPU Management Center、MT DirectStream、MT OCR等软件产品；以及MUSA统一系统架构、DIGITALME数字人解决方案、元计算应用解决方案等其他产品。

MTTS60显卡由基于MUSA架构的GPU苏堤核心晶片制成，采用12nm制程，包含2048个MUSA核心，单精度算力最高可达6TFlops，配置8GB显存，基于MUSA软件运行库和驱动程序等软件工具。在先进硬件规格的支撑下，MTTS60显卡能够在不同应用场景中展现多重优势：丰富图形API、4K/8K超高清显示、领先的硬件视频编解码能力、通用AI功能支持等。

MTTS2000采用12nm制程，使用4096个MUSA核心，最大配置32GB显存，单精度算力最高可达到12TFlops，支持H.264、H.265、AV1多路高清视频编解码，以及广泛的AI模型算法加速。同时，MTTS2000还采用了被动散热、单槽设计，以满足数据中心高密度GPU配置方式。目前，MTTS2000已经能够兼容X86、ARM等CPU架构以及主流Linux操作系统发行版，并与浪潮、新华三、联想、清华同方等多家服务器合作伙伴建立了合作关系，产品生态持续完善。作为公司面向数据中心领域的GPU芯片，除了生态外，MTTS2000还具备全功能GPU、丰富的图形API支持、绿色计算等优势。基于多维算力、生态完善等优势，MTTS2000有望助力公司赋能PC云桌面、安卓云游戏、音视频云处理、云端Unreal/Unity应用渲染和AI推理计算等多类应用场景。

GPU作为数据计算核心底座，战略地位高，国家高度重视，中美科技摩擦背景下，自主可控势在必行。从成长性维度看，全球市场空间广阔，国内市场规模也达到百亿量级，同时伴随下游需求提升而加速提升。在数字化驱动总需求提升背景下，叠加国产化趋势，国产GPU产业迎来总量和份额双提升机遇，国产GPU厂商发展提速。大市场需求下，GPU国产化空间广阔，优秀厂商稀缺性凸显，加速成长，部分厂商有望爆发式增长。

中国GPU市场将快速增长，有望为相应细分领域带来更快的成长

庞大的需求+逐渐成熟的产业预示着广阔的发展空间。在人工智能、云游戏、自动驾驶等新场景和需求爆发式增长的背景下，能够判断中国GPU市场将快速增长，相比于PC市场，新增市场空间或更大。相比于PC等传统IT应用场景，中国在人工智能、自动驾驶领域与强国处于同一竞争水平，且中国庞大市场有望为相应细分领域带来更快的成长。