在如今这个科技高速发展的时代,芯片是发展科技的最主要技术,然而,全球GPU市场长期被国外厂商垄断,其中英伟达一家独大,市场份额超过80%。
不过,随着中国科技的发展,国产版的“英伟达”已经诞生了,还研发出了完全由中国自主制造出的国产GPU,甚至有望成为中国GPU的领军者。
那么这位国产版“英伟达”究竟是谁?他们为此付出了多少努力?目前国产GPU能不能在国际领域上占得一席之地呢?
国外垄断下的中国突围
回顾GPU的发展历程,我们可以看到这项技术是如何从单纯的图形处理演变为通用计算的。
随后,英伟达通过不断推出新品和构建CUDA生态系统,逐步确立了行业龙头地位。
2012年,深度学习模型AlexNet使用GPU训练取得突破性成果,更是推动了GPU在AI领域的广泛应用。
然而,近年来美国对中国实施的芯片禁令,反而加速了我国GPU国产化的进程。
2022年8月31日,美国政府要求NVIDIA停止向中国出口A100和H100等高端芯片,这一举动无疑给中国AI产业敲响了警钟。
在这样的背景下,中国GPU产业开始了艰难而坚定的追赶之路。早期,我国严重依赖进口,技术积累不足。
据统计,2018年前后,中国芯片进口金额曾超过2万亿元。即便到了2021年,中国大陆制造的芯片价值也仅占消费总额的16.7%。
在政策的引导下,国内企业纷纷加大研发投入,布局芯片领域。互联网巨头如百度、阿里、腾讯等纷纷推出自研芯片。
2021年,百度发布了昆仑芯片,阿里也推出了含光800,展现了中国企业在AI芯片领域的雄心。
这家成立于2006年的公司始终将目光聚焦在GPU研发领域,凭借过硬的技术实力参与了多个国家级重大项目,其中包括备受瞩目的神舟系列航天任务。
景嘉微的GPU发展历程可谓稳扎稳打,步步为营。2014年,公司推出了JM5400芯片,这是国内首个自主研发的高性能低功耗GPU,标志着中国在这一领域实现了零的突破。
四年后,JM7200系列的面世不仅展示了公司的技术进步,更意味着景嘉微开始向民用市场拓展。
2021年,公司再次取得重大突破,推出了性能大幅提升的JM9系列,引发业界广泛关注,被视为国产GPU向国际一流水平迈进的重要一步。
最令人瞩目的是,景嘉微的GPU采用100%自主研发技术,真正打破了国外垄断。从最初的65nm工艺到现在的14nm工艺,景嘉微的芯片制程不断突破。
同时,其产品支持OpenGL、OpenCL、Vulkan等多种主流接口,在兼容性方面可圈可点。目前,JM9系列芯片已在CAD设计、游戏等领域得到应用,展现出良好的市场前景。
在军工领域,景嘉微的GPU更是大显身手。其产品已广泛应用于机载、舰载、车载等军事装备中。
值得一提的是,景嘉微的GPU芯片还搭载在神舟系列飞船上,为中国航天事业贡献力量。这些都充分证明了国产GPU在关键领域的不可替代性。
当然,与国际领先水平相比,国产GPU还存在一定差距。在性能方面,与英伟达的A100、H100相比,国产GPU大约落后1-2代。
生态系统建设也是一个短板,英伟达的CUDA生态系统积累多年,而国产GPU的软件栈还在追赶中。
但是,国产GPU在某些特定领域已经展现出独特优势。在信创领域,国产GPU得到了广泛应用。
特别是在军工、航天等涉及国家安全的领域,国产GPU更是扮演着不可替代的角色。
以景嘉微为例,其GPU已成功应用于国产飞机的航电系统中,为我国航空工业的发展提供了有力支撑。
随着AI技术的蓬勃发展,GPU的市场需求持续增长。据预测,2024年全球AI芯片市场规模将达630亿美元。
而在国内,2025年中国信创市场规模预计将达到3228亿元。这些数据无不彰显了国产GPU的广阔发展空间。
国产GPU的未来之路
然而,国产GPU的发展之路并非一帆风顺。技术积累不足、生态体系待完善等问题仍然存在。高端GPU的研发周期长、投入大,这对国内企业是不小的挑战。
以英伟达的CUDA生态系统为例,其丰富的开发工具和庞大的用户群体,是国产GPU短期内难以企及的。
而且高端芯片设计人才的缺口很大,而研发投入与国际巨头相比还有不小差距。
数据显示,2021年美国在芯片研发上的投入占全球的55%,而中国仅为3.6%。这种差距无疑会影响国产GPU的长远发展。
不过,国际贸易环境的变化也为国产GPU带来了新的机遇。美国的芯片禁令虽然在短期内造成了困难,但也刺激了国内市场对国产替代品的需求。
全球产业链的重构,更是为中国GPU企业提供了新的发展机遇。2023年,美国进一步收紧了对华高端芯片的出口限制,这反而加速了国内企业的自主研发进程。
在这样的背景下,国家也在不断加大对芯片产业的支持力度。继续完善产业扶持政策,加强知识产权保护,都是推动国产GPU发展的重要举措。
我们可以借鉴日本在20世纪80年代扶持本国半导体产业的经验,制定更有针对性的支持政策。
产学研协同创新体系的完善也在稳步推进。2023年,国家重点支持建设了一批集成电路学院,旨在培养更多的芯片人才。
同时,鼓励高校和企业建立长期合作关系,推动多学科交叉融合研究,这些举措都将为国产GPU的发展注入新的活力。
人才培养和引进同样是关键。完善芯片领域的人才培养体系,吸引海外高端人才回流,都是当前的重要任务。
近年来,已有不少海外芯片人才回国创业,如摩尔线程的创始团队,他们为国产GPU的发展带来了宝贵的经验和技术。
此外,推动开源生态建设也是一个重要方向。建立自主GPU软件生态系统,鼓励开发者社区参与,这些都将有助于国产GPU生态的繁荣。
2023年,国内多家企业联合发起了开源GPU计算平台,这无疑是一个良好的开端。
回顾国产GPU的发展历程,我们看到了中国科技工作者的智慧和坚持。从最初的技术积累不足,到如今的百花齐放,国产GPU的每一步进展都凝聚着无数人的心血。
虽然与国际巨头相比还有差距,但我们有理由相信,随着技术的不断突破和产业链的逐步完善,国产GPU终将在全球AI竞争中占据一席之地。
在这个AI驱动的新时代,GPU不仅仅是一块芯片,更承载着一个国家科技实力的象征。
国产GPU的崛起,不仅关乎产业发展,更是中国科技自主创新的重要里程碑。
让我们共同期待,在不久的将来,中国的GPU技术能够真正比肩国际一流水平,为全球AI技术的进步贡献中国力量。
信息来源
中国产业经济信息网:聚焦AI“芯”动力,景嘉微上半年实现营收3.5亿
民生证券:2024年景嘉微研究报告:国产GPU龙头,入局大算力时代
澎湃新闻:创美股纪录!英伟达市值一夜蒸发近2万亿,美国司法部升级反垄断调查
证券时报:中国智造面对面|景嘉微董事长曾万辉:梦始航天,实现GPU芯片从0到1,参与人工智能全球竞争
澎湃新闻:景嘉微拟定增募资42亿元,投向高性能通用GPU研发及产业化