一、GPU行业定义及分类
1、定义
GPU（Graphics Processing Unit），即图形处理器，目前主要作为显卡的计算核心，主要解决图形渲染问题。图形渲染需要将大量的3D坐标转化为2D显示器上的坐标，需要执行大量计算来确定每个像素的颜色，还要处理大量内存缓冲，并描述每一个需要被渲染的对象的纹理的位图信息。因此，图形渲染的实质是大量数据的快速并行计算，具有高并行度以及高吞吐量特性的处理器，才能实现对图形问题的快速解决。
与CPU（Central Processing Unit，中央处理器）相比，GPU拥有更多的算数单元。CPU虽然有多核，但总数没有超过两位数，每个核都有足够大的缓存和足够多的数字和逻辑运算单元，并辅助有很多加速分支判断甚至更复杂的逻辑判断的硬件；GPU的核数远超CPU，被称为众核（NVIDIA Fermi有512个核）。每个核拥有的缓存大小相对小，数字逻辑运算单元也少而简单。
2、分类
GPU的分类具有两种维度：一是根据与CPU的关系，GPU分为独立GPU和集成GPU。按照是否呈独立的板卡存在，GPU可分为独立GPU和集成GPU。独立GPU（discrete GPU）使用了专用的显示存储器（显存），显存带宽决定了和GPU的连接速度。集成GPU（integrated GPU）与CPU集成于芯片组中，和CPU共享内存带宽。受限于芯片的面积，移动GPU必须牺牲部分性能和带宽来求得性价比和电池续航能力。因此，独立GPU运算性能强但功耗和成本高，集成GPU则反之。
二是根据应用端的不同，GPU可分为PCGPU、服务器GPU与移动GPU。PCGPU既有独立也有集成GPU，服务器GPU是专为计算加速或深度学习应用的独立GPU，移动GPU一般都是集成GPU。
GPU行业分类
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二、GPU行业的主要应用领域
1、PC端
从全球范围来看，图形渲染是GPU应用最广的领域，主要包括PC端的图形处理和移动端的图形处理。其中，PC端的图形处理是GPU最早的用武之地，然而近几年随着全球PC销量整体下滑，PC GPU出货量也受到较大影响。
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2、游戏
但是游戏是独显增长的核心因素，近年来电子游戏持续火爆，仅从国内来看，根据中国版游戏工委统计，截至2018年底我国游戏产业用户规模为6.26亿人，较2008年底增长近10倍。在这一背景下，专用游戏硬件设备需求不断增加，
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3、智能手机
移动GPU是提升智能手机性能的核心部件，能够决定设备的界面流程程度、游戏流畅程度等参数，已广泛应用于智能手机、DTV和平板电脑等移动设备。移动GPU的发展与智能手机行业的景气度高度关联，2018年全球智能手机市场出货量14.049亿台，同比下降4%。在智能手机增量需求相对饱和的情况下，未来移动端GPU市场将主要受产品迭代的存量替换需求驱动。
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相关报告：华经产业研究院发布的《2019-2025年中国图形处理器（GPU）行业市场前景预测及投资战略研究报告》
三、我国GPU市场发展现状
我国GPU发展起步相对较晚，在民用的PC市场上，目前尚未出现完全自主可控的国产化GPU芯片产品。考虑到国内GPU与进口GPU仍存在巨大差距，例如景嘉微JM5400在产品参数上与NVIDIA2010年推出的GeForce305M差距明显，保守估计国内GPU芯片落后当前主流GPU芯片约6年时间，因此预计GPU在市场化竞争的民用市场短期内较难突破。
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GPU有着较高的资本和技术壁垒，寡头垄断市场且集中度不断提升。PC时代，Intel借CPU捆绑销售了大量集成GPU，占PCGPU市场份额第一。随着独立GPU份额不断扩大，NVIDIA和AMD逐渐崛起。移动互联网浪潮的兴起，让移动GPU市场崛起了ARM、Imagination等公司。
国内GPU行业发展起步较晚，尚处于追赶阶段。总体来看，业内公司分为三种类型：
①自主研发系：包括景嘉微、中船系。自主系的内涵是企业从GPU的架构和算法等底层领域着手，采取自主研发的方法进行产品开发，能够对自主开发的GPU进行迭代和升级。目前国内自主系的代表企业为景嘉微和中船系。
②学术课题系：以西邮微电为代表。西邮微电的代表GPU芯片为“萤火虫1号”，该款芯片历经西安邮电大学GPU团队6年研发，于2015年12月通过了陕西省科技厅主持的成果鉴定。“萤火虫1号”主要包括leon3开源处理器、独立自主设计研发的GPU firefly，其3D图形渲染引擎采用传统图形渲染管线技术，共包含14个渲染核以及若干硬件加速器。该芯片运行频率最高为250MHz，峰值计算速度可达2.5-3GFlops，目前主要作为自主设计研发的GPU雏形芯片。
③技术引进系：以中科曙光为代表。中科曙光在CPU领域与AMD进行深度合作，后者2018一季度AMD在PCGPU市占率为14.9%，在独显GPU领域市占率为34.9%。2018年6月，AMD在台北展出了全球首款采用7nm技术的GPU芯片，内部整合了四颗二代高带宽显存（4×HBM2），总容量达到了32GB。近年来AMD的GPU业务发展迅速，预计将对中科曙光的GPU业务发展起积极作用。与中科曙光类似的还包括收购了Imagination的凯桥资本以及收购美国图芯的芯原。
