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,、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,。
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納米旗艦級通用并行(GPGPU)云端計算芯片BI,于去年12月點亮,。
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,進(jìn)入高價股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)動力:一是舉國體制,包括國產(chǎn)替代,、科創(chuàng)板與注冊制等,;二是產(chǎn)業(yè)升級和新興產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的涌現(xiàn),對芯片產(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,,且并行計算能力和能效遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過CPU,,所以逐漸衍生出了通用計算GPU(GPGPU),即利用圖形處理器進(jìn)行非圖形渲染的高性能計算,。超算,、大數(shù)據(jù)處理、人工智能等對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平臺的潛力,。
作為橫跨視覺計算和人工智能計算的通用平臺,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)計算,、自動駕駛,、智能分析、密碼破解,、圖像識別,、大數(shù)據(jù),、金融交易等云端計算及邊緣計算領(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云端芯片點亮
天數(shù)智芯1月15日宣布,,旗艦7nm GPGPU云端計算芯片BI成功“點亮”,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)平臺遷移成本大等操作層面的實際痛點,。
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。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證。
景嘉微
下一代GPU后端設(shè)計中
號稱是A股唯一GPU芯片設(shè)計公司景嘉微,,目前其第三代JM9系列GPU 研發(fā)已處于后端設(shè)計階段,,官方發(fā)布預(yù)計性能將大幅提升,目標(biāo)進(jìn)入國內(nèi)信創(chuàng)以及人工智能,、云計算等中高端應(yīng)用領(lǐng)域,。
景嘉微GPU目前有JM5、JM7兩個系列,,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,。
芯動科技
布局移動、桌面,、云端市場
圖源 | The Korea Bizwire
芯動科技針對國內(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。
成立不到一年,,壁仞科技已經(jīng)累計融資近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)通用計算體系,在智能計算領(lǐng)域提供一體化解決方案,。首先聚焦于云端通用智能計算,,逐步在人工智能訓(xùn)練和推理、圖形渲染,、高性能通用計算等多個領(lǐng)域趕超現(xiàn)有解決方案,,實現(xiàn)國產(chǎn)高端通用智能計算芯片的突破。
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。一個重要拐點可能在2022年出現(xiàn),,屆時云端推理市場規(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,有一個基本點值得重視: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,還是移動計算,、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,,沒有實際產(chǎn)品卻被資本高度重視,,“高配”創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊是當(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,。也就是說,芯片的成功和成熟需要大量的驗證和出貨,,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“點亮”,,固然是國產(chǎn)GPU的一大喜事,,但也需要保持清醒,“點亮”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)練這個英偉達(dá)處于絕對壟斷的主戰(zhàn)場進(jìn)行對抗,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)級的穩(wěn)定性,不是光搞個加速卡就可以大規(guī)模上量的,,服務(wù)器廠商不會輕易切換新硬件,,因為風(fēng)險太大了。
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,,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,他不無感慨地說道,,“芯片投融資今年可能會更多,,以往融資還有個PPT,接下來可能有些連PPT都沒有,?!?/p>
先不說有沒有實際產(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何時能夠真正突圍成功?值得關(guān)注和期待,。