在疫情“黑天鵝”的沖擊下，全球資本慌不擇路。在這一轉折點上，，中國亮出“尚方寶劍”。3月4日，在中共中央政治局常務委員會召開的會議上，決策層強調，要加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設進度。

    與傳統基建不同的是，新型基礎設施是指5G、人工智能、工業互聯網、物聯網、數據中心等基礎設施。本質上，新型基礎設施是支撐傳統產業向網絡化、數字化、智能化方向發展的信息技術設施。因此，新基建需要半導體廠商的協同配合。

    當“新基建”成為市場關注的熱點時，半導體產業發展也不容忽視。5G、人工智能、工業互聯網、數據中心等基礎設施都少不了一顆顆小小的芯片，加速芯片國產化替代勢在必行。

    國產GPU為何鮮有耳聞？

    芯片一貫被譽為科技巨人頭上的皇冠，可見其地位的重要性。

    自從中興事件發生以后，芯片的國產替代成為國民級話題。隨著中國信息化發展加速，“缺芯”的問題再次受到國家重視。CPU作為計算機的心臟，是集成電路產業的核心所在。“十二五”之后，國產CPU步入了正軌，一大批國產CPU企業成長起來，其產品覆蓋了高性能計算、桌面、移動和嵌入式等主要應用場景。

    在高性能計算方面，天津飛騰、海光申威等處理器產品已經在E級（每秒百億億次）超算原型機上得到應用；在服務器方面，飛騰、龍芯、海光、華為海思均有新品發布，其中飛騰2000＋／64核產品性能已經與英特爾主流E5部分產品性能相當。

    國產CPU正發展得如火如荼，國產GPU卻默默無聞。

    國產GPU發展緩慢的一部分原因在于，GPU結構沒有控制器，必須由CPU進行控制調用才能工作，否則GPU無法單獨工作。所以，國產CPU先行一步的原因是符合芯片產業發展邏輯。

    另外，GPU的技術難度很高，進展緩慢也情有可原。Moor Insights ＆ Strategy首席分析師莫海德曾表示：“相比CPU，開發GPU要更加困難，而GPU設計師、工程師和驅動程序的作者都要更少。”

    同時，聚焦打造高端、云端計算芯片和計算基礎軟件的天數智芯副總裁王萌告訴億歐：“近兩年中興和華為受到美國制裁后，國家和社會對芯片領域關注度提高，但由于之前的積累不足，國內依然存在人才缺口和空檔。”

    在芯片行業，人才培養是一個耗費精力和時間的過程。一般來說，培養一位擁有豐富的流片經驗并且能夠根據市場動態及時修改芯片設計方案的成熟工程師，至少需要10年的時間。

    即便華為海思的芯片設計能力，尤其是手機芯片的設計能力已經達到了較高的水平。但是2018年華為推出的GPU Turbo技術，也只是通過修改軟件底層代碼提高GPU效能，并不是完全的自主研發。

    這一切都證明了GPU的確存在著技術壁壘，而且這一技術壁壘短期內無法跨越。

    國產替代時不我待

    GPU難做嗎？難！國產GPU要搞嗎？要，且時不我待。

    疫情在全球蔓延，消費需求很有可能受到嚴重抑制。中國作為地球村的一名成員，自然也會受到波及。此次國家提出大力發展“新基建”，或將對拉動經濟起到積極作用。畢竟，5G、人工智能、大數據中心，每個領域都有著數十萬乃至千億級別的大市場。

    更重要的是，“新基建”的每一個細分行業都離不開芯片。由此可見，國產芯片迎來了窗口期。

    以前，國內信息網絡軟硬件設備中的關鍵技術和產品大多依賴進口，一旦國外封鎖核心技術或禁售關鍵產品，國內信息產業都會面臨巨大挑戰。2016年的中興事件和華為列入實體清單，讓國人意識到核心技術自主可控的重要性。

    如今，安全可控已經成為國內主旋律，而“新基建”便是國產替代的最佳時機。在新基建建設過程中，國產芯片廠商進入到供應鏈的核心環節，可以大大加速芯片國產化替代進程。兆芯相關人員表示：“兆芯的CPU已經和UOS、中科方德、麒麟軟件、普華、Windows等操作系統完成適配工作。”

    近幾年，在國產軟硬件方面，國產替代已經有了穩步發展。很多計算機整機廠開始采用國產CPU和操作系統。如山西百信采用了華為鯤鵬CPU，且預裝的系統是國產的深之度和中標麒麟。

    國內計算機廠商也開始接受國產CPU和操作系統，這意味著國產GPU迎來新的發展機遇。目前，國內唯一一家自主研發國產化圖形處理芯片（GPU）并實現產業化落地的景嘉微電子正在積極進入民用市場。

    據了解，景嘉微JM7200芯片已完成與龍芯、飛騰、銀河麒麟、中標麒麟、國心泰山，以及天脈等國內主要的CPU和操作系統廠商的適配工作，與中國長城、超越電子等十余家國內主要計算機整機廠商建立合作關系并進行產品測試，進一步開展適配與市場推廣工作。

    不得不承認，國產GPU與英偉達和AMD的芯片仍有較大差距，但是，“新基建”的大幕已經拉開，國產GPU必須要站出來。一方面，國產GPU廠商要提高產品品質，另一方面國產GPU廠商需要充分發揮本地市場的優勢，提升服務質量，這樣才會在窗口期抓住機遇。

    AI風口不容錯過

    目前，國產GPU市場競爭情況并不激烈，709 所和716所屬于軍工集團內部的研究所，主要為軍用武器裝備配套；而景嘉微、長沙韶光這兩家公司以軍用裝備為主，剛剛轉向民用市場。而且國內自主可控設備的市場空間很大，國產GPU還處于藍海市場，該市場能夠容納新進入者。

    加之，下游市場不斷爆發新需求。隨著人工智能的飛速發展，尤其在圖像處理及語音識別領域的研究取得了很好的突破，因此這一領域對算力要求也越來越高。同時，已經發展到第三代的GPU，可編程性不斷增強，特別是CUDA等編程環境的出現，使GPU通用計算編程的復雜性大幅度降低，計算能力大大提高。

    由此推斷，GPU在人工智能領域有著巨大的發展空間，芯片巨頭也紛紛看好這一領域。目前，英偉達能夠搶占70％的AI芯片市場，大約有3000家人工智能公司采購英偉達的GPU芯片。

    在GPU市場中，英偉達的霸主地位不可撼動。難道，國產GPU廠商毫無反擊之力嗎？

    在數據中心市場，GPU服務器會通過其智能化、數字化的功能，不斷拓展市場份額。在中國市場，GPU服務器的市場份額不斷提升。

    IDC《2019年上半年中國AI基礎架構市場跟蹤報告》顯示，2019年上半年中國GPU服務器市場規模為8．3億美元（約合人民幣58．1億元），同比增長53．7％。 IDC預測，到2023年中國GPU服務器市場規模將達到43．2億美金（約合人民幣298億元），未來5年整體市場年復合增長率（CAGR）為27．1％。

    下游需求不斷增加，國產GPU廠商的未來也更加明朗。隨著國產GPU的性能提升，國產服務器廠商也會逐漸選購國產GPU。雖然下游廠商在選購芯片前有標準的認證流程，但業內人士向億歐科創透露：“芯片的認證程序需要花費2－3個月的時間，而且公司會有樣機提供認證測試，不會影響整體的上市流程。”

    由此可見，中國廠商更換供應商的成本并不高。只要國產GPU質量過關，在國產替代和新基建的雙重力量推動下，中國GPU的整體實力有望大幅提升。

    歷史車輪滾滾向前，中國芯片實現自主可控勢在必行。不論是重視生態建設的CPU還是技術壁壘過高的GPU，中國有能力攻克。在這過程中，國內廠商或許會面對很多難題，或許會花費很長時間去解決。不過，機遇已經擺在大家面前，低頭做事、抬頭看天的企業才會突圍成功。