國產(chǎn)芯片迅速進化,。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作為計算機顯卡的核心,,承擔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遠超過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、AMD三分天下,;獨立GPU領(lǐng)域,,幾乎是英偉達和AMD的天下,前者市場份額甚至超出2/3,。
去年,,英偉達市值首次超過英特爾,成為半導(dǎo)體業(yè)界的標志性事件,,雖然不論營收還是利潤,,英特爾依然是英偉達的好幾倍,但也足以說明,,英偉達憑借多年來圍繞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可,,也進一步論證了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,,將通過標準化的軟硬件生態(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,。
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,,目標進入國內(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GT640(這是英偉達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8TFLOPS,,性能不低于GTX 1080的水平,可達到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)用于風華GPU中,。
去年10月,芯動科技與Imagination達成授權(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等繼續(xù)加碼,。其研發(fā)方向擬采用業(yè)界最先進的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當前應(yīng)用最為突出的人工智能領(lǐng)域,已經(jīng)進入大規(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:進行推理應(yīng)用的AI模型首先是在算力更強勁的云端被訓(xùn)練出來的。如果訓(xùn)練端被英偉達這樣的巨頭所壟斷,,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,,都已進入白熱化階段,。但越是花團錦簇,越要警惕亂花迷眼,,適當?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)團隊是當前的核心優(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)練這個英偉達處于絕對壟斷的主戰(zhàn)場進行對抗,,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,因為風險太大了,。
第三,,在GPU領(lǐng)域,英偉達耕耘多年的CUDA開發(fā)者生態(tài),,也是英偉達生態(tài)的核心,,很多深度學習的加速庫都是基于CUDA,并且是和英偉達的硬件深度綁定的,,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),。”不過他隨后打趣,,“短期和長期的界定不是很好區(qū)分,,有可能像凱恩斯說的‘長遠來看,我們都死了’,,先活下來是硬道理,。”
GPU只是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高歌猛進的一個縮影,。在與一位投資人談起芯片領(lǐng)域的融資進度和規(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,。