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graphics 530 graphics顯卡( 二 )

云知道graphics顯卡


過去20多年里，GPU的基本需求源于視 頻加速，2D/3D游戲 。隨后GPU運(yùn)用自 身在并行處理和通用計(jì)算的優(yōu)勢(shì)，逐步開 拓服務(wù)器、汽車、礦機(jī)、人工智能、邊緣 計(jì)算等領(lǐng)域的衍生需求 。雖然GPU無法離開CPU獨(dú)立運(yùn)作，但是在 當(dāng)前“云化”加速的時(shí)代，離開了GPU的 CPU也無法勝任龐大的計(jì)算需求 。所以 GPU和CPU組成了異構(gòu)運(yùn)算體系，從底層 經(jīng)由系統(tǒng)軟件和驅(qū)動(dòng)層支持著上層的各種 應(yīng)用 。GPU已經(jīng)成為了專用計(jì)算時(shí)代的剛 需 。
GPU的供給涉及設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)三個(gè)主要環(huán)節(jié)，整體供給模式有IDM和Fab+Fabless兩種 。IDM模式將設(shè)計(jì)、制造和封測(cè)集中在一起，代表廠商有英特爾 。Fab+Fabless模式的代表有AMD設(shè)計(jì)，臺(tái)積電制造，通富 微電封測(cè)；ARM陣營(yíng)的蘋果設(shè)計(jì)，臺(tái)積電制造，日月光封測(cè) 。目前GPU的先進(jìn)設(shè)計(jì)、先進(jìn)制造主要被美系、韓系和中國(guó)臺(tái)灣所控制 。中國(guó)大陸企業(yè)華為和中芯國(guó)際遭到美國(guó)實(shí)體清單限制，未來發(fā)展艱難 。封測(cè)方面，長(zhǎng)電科技和通富微電已經(jīng)掌握先進(jìn)封測(cè)技術(shù)，已經(jīng)有能力為蘋果、AMD提供封測(cè)技術(shù)支持 。
汽車GPU的用例幾乎涵蓋了從ADAS到自動(dòng)駕駛，從儀表到中控信息系統(tǒng)等多個(gè)車載系統(tǒng) 。在實(shí)際大規(guī)模量產(chǎn)領(lǐng)域，基于深度學(xué)習(xí)的ADAS系統(tǒng)是GPU的主力戰(zhàn)場(chǎng) 。不同于消費(fèi)級(jí)GPU，汽車GPU需要滿足諸如AEC-Q100等車規(guī)認(rèn)證，快速生成冗余備份，在冗余備份中進(jìn)行二次 處理，確保功能的安全執(zhí)行 。安全關(guān)鍵圖形和計(jì)算能力是下一代車載系統(tǒng)的要求 。為了提高汽車GPU的速度，實(shí)現(xiàn) 圖形和視頻流之間快速切換，汽車GPU需要專用的圖形API，如Imagination專用汽車GPU的OpenGL?SC?2.0 API 。通過GPU的硬件虛擬化解決方案，多屏幕、多操作和多個(gè)應(yīng)用程序都能在一個(gè)GPU上運(yùn)行而沒有性能損失 。隨著汽車的含硅量上升、功能的多樣化，汽車CPU將和汽車GPU組成SoC，從分布式向中心化發(fā)展，統(tǒng)籌計(jì)算整車 數(shù)據(jù) 。以新能源車的標(biāo)桿特斯拉為例，下代HW4.0將同時(shí)集成ADAS（先進(jìn)輔助駕駛）、電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)、車載 信息娛樂系統(tǒng)和車身電子四大功能 。汽車GPU作為主要算力的提供方，對(duì)整個(gè)汽車行業(yè)具有決定性作用 。目前汽車GPU可以分為2派 。其一，是以特斯拉為代表的“自主”派，采用類似于蘋果公司的模式，自主設(shè)計(jì)芯片，不對(duì)外開放技術(shù)，軟硬件的整合在公司內(nèi)部完成 。其二，是以英偉達(dá)為代表的“開放”派，采用類似于安卓的模 式，對(duì)外開放技術(shù)，服務(wù)其他車企，自己不造整車 。具體模式的選擇需要綜合地權(quán)衡靈活性和契合度 。
服務(wù)器GPU，即在服務(wù)器中使用的GPU，它從底層支持著整個(gè)服務(wù)器產(chǎn)業(yè)鏈 。服務(wù)器GPU被廣泛應(yīng)用于AI 、數(shù)據(jù)分析、高性能計(jì)算與渲染等領(lǐng)域 。不過服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)中的重要設(shè)備，要接受少至幾十人、多至成千 上萬人的訪問，因此對(duì)服務(wù)器GPU具有大數(shù)據(jù)量的快速吞吐、超強(qiáng)的穩(wěn)定性、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行等嚴(yán)格要求 。在AI服務(wù)器領(lǐng)域，相較于其他運(yùn)算單元，服務(wù)器GPU因較高的可編程性和不錯(cuò)的通用性能，被用作特定應(yīng) 用處理器（ASP），部署在云端、辦公室、數(shù)據(jù)中心、邊緣計(jì)算 。目前，主要的服務(wù)器GPU解決方案有英偉達(dá)的DGX、EGX、HGX等平臺(tái)；AMD的Instinct M100 GPU 解決方案 。這些服務(wù)器GPU被廣泛用于戴爾、惠普、技嘉、超微的服務(wù)器產(chǎn)品 。
縱觀全球智能手機(jī)和平板市場(chǎng)，智能手機(jī)的出貨量在 12億部以上，是同期平板出貨量的8倍以上 。隨著移動(dòng)通訊進(jìn)入5G時(shí)代及5G技術(shù)的親民化，5G手 機(jī)的換機(jī)將帶動(dòng)整個(gè)手機(jī)市場(chǎng)復(fù)蘇 。預(yù)計(jì)未來5年手 機(jī)的出貨量將保持1.7%的同比增長(zhǎng)，2024年出貨量 將超過14億部 。? 全球智能手機(jī)CPU基本全部采用ARM指令集 。截至 2020Q3，聯(lián)發(fā)科和高通是最主要的手機(jī)SoC供應(yīng)商，市場(chǎng)份額分別為31%和29% 。截至2020Q2，全球平板電腦的SoC大部分采用ARM 指令集，占比超過50%，還有部份使用Windows系 統(tǒng)追求高性能的平板采用英特爾的X86處理器，占比 18% 。

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