內容概要：GPU，即圖形處理器（Graphics Processing Unit），又稱顯示核心、視覺處理器、顯示芯片，是一種專門在個人電腦、工作站、游戲機和一些移動設備（如平板電腦、智能手機等）上做圖像和圖形相關運算工作的微處理器。自2014年4月國產CPU景嘉微成功研發出國內首款國產高性能、低功耗GPU芯片JM5400以來，我國GPU行業正式步入發展新進程。而后，國產GPU企業越來越重視生態建設，不斷加強與上下游企業、科研機構、高校等的合作聯系，共同推動GPU技術的發展和應用，此外還積極參與國際標準的制定，使得國產GPU的國際影響力和競爭力正在不斷提升，全國GPU行業規模因此得以呈現高速擴容態勢。數據顯示，2023年，我國GPU市場規模已從2020年345億元增至807億元，年復合增長率為32.74%。根據市場預測，2024年國內GPU市場規模預計將增至1079億元，2025年或將超過1200億元。

相關上市企業：景嘉微（300474）；寒武紀（688256）；海光信息（688041）；芯原股份（688521）；航錦科技（000818）；龍芯中科（688047）等

相關企業：英偉達（Nvidia）；英特爾（Intel）；AMD（Advanced Micro Devices）；上海兆芯集成電路股份有限公司；摩爾線程智能科技（北京）有限責任公司；上海壁仞科技股份有限公司；上海天數智芯半導體有限公司等

關鍵詞：產業鏈；全球GPU行業規模；GPU行業融資金額；中國GPU行業規模；重點企業；發展趨勢

一、行業概況

GPU，即圖形處理器（Graphics Processing Unit），又稱顯示核心、視覺處理器、顯示芯片，是一種專門在個人電腦、工作站、游戲機和一些移動設備（如平板電腦、智能手機等）上做圖像和圖形相關運算工作的微處理器。根據應用端，可將GPU分為移動端和桌面端，其中桌面端又分為服務器GPU和PC端GPU。從結構看，GPU通常包括圖形顯存控制器、壓縮單元、BIOS、圖形和計算整列、總線接口、電源管理單元、視頻管理單元、顯示界面。GPU的出現使計算機減少了對CPU的依賴，并解放了部分原本CPU的工作。最初，GPU負責渲染2D和3D圖像、動畫和視頻，現已發展成為人工智能領域重要的核心硬件。

GPU行業產業鏈上游為材料及設備供應環節，主要包括硅片、光刻膠、濺射靶材、電子特氣、封裝材料等原材料，以及光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設備等設備。產業鏈中游為GPU芯片生產制造環節，代表廠商有英偉達、AMD、英特爾、景嘉微、摩爾線程、壁仞科技、天數智芯、寒武紀、海光信息、兆芯等。產業鏈下游為GPU應用領域，主要包括游戲、專業圖形設計、科學計算、數據中心、人工智能、云計算、物聯網等行業。

二、全球市場

從全球范圍內GPU行業發展情況看，1999年，NVIDIA公司在發布其標志性產品GeForce256時，首次提出了GPU的概念，盡管如此，追溯GPU的歷史，要從圖形顯示控制器說起。世界上第一臺個人電腦IBM5150于1981年由IBM公司發布，這臺PC搭載了黑白顯示適配器（monochrome display adapter，MDA）和彩色圖形適配器（color graphics adapter，CGA），這便是最早的圖形顯示控制器。后來，IBM又推出EGA（enhanced graphics adapter），并于1987年提出了VGA（video graphics array）標準，它是IBM為PS/2系統中的Model50、60和80機型所內建的顯示系統，VGA在文字模式下可支持720×400分辨率，繪圖模式下可支持640×480×16色和320×200×256色輸出，VGA標準一直沿用至今。為了保證兼容性，當今的顯卡依然會遵循VGA標準。

從MDA到VGA，圖形圖像的運算都由CPU來完成，圖形卡的作用主要是將其顯示出來。1991年，S3 Graphics推出的“S3 86C911”，正式開啟2D圖形硬件加速時代，它能進行字符、基本2D圖元和矩形的繪制。到了1995年，幾乎所有的顯卡都具備2D加速功能，2D圖形接口GDI、DirectFB等也都相繼出現，并延續至今。

1994年，3DLabs發布的Glint300SX是第一顆用于PC的3D圖形加速芯片，它支持高氏著色、深度緩沖、抗鋸齒、Alpha混合等特性，開啟了顯卡的3D加速時代，然而這個階段的顯卡大多沒有執行統一的標準，加速功能也不盡相同，直到NVIDIA推出GeForce256，它整合了硬件變換和光照（transform and lighting，T&L）、立方環境材質貼圖和頂點混合、紋理壓縮和凹凸映射貼圖、雙重紋理四像素256位渲染引擎等，并且兼容DirectX和OpenGL，被稱為世 界上第一款GPU。硬件T&L的引入，極大減輕了CPU的負擔，是這一時代GPU的標志。2001年微軟發布DirectX 8，提出了渲染單元模式（shader model） 的概念，根據操作對象的不同引入了2種shader，分別是頂點著色器（vertex shader）和像素著色器（pixel shader），從此，硬件T&L被拋棄，進入 shader時代，此時的GPU架構是固定管線。

固定管線架構持續多年，直到微軟推出DirectX 10。shader不再扮演固定的角色，每一個shader都可以處理頂點和像素，這就是統一渲染著色器（unified shader），它的出現避免了固定管線中頂點著色器和像素著色器資源分配不合理的現象發生，使得GPU的利用率更高。第一款采用統一渲染架構的GPU是ATI在2005年與微軟合作的游戲主機XBOX 360上采用的Xenos，它是ATI第一代統一渲染架構，而真正具有影響力的，是NVIDIA在2006年發布的GeForce 8800 GTX（核心代號G80），它是第一款采用統一渲染架構的桌面GPU，其架構影響了日后的數代產品，是一款極具劃時代意義的GPU。

與G80一同發布的，還有著名的CUDA（compute unified device architecture），它能利用NVIDIA GPU的運算能力進行并行計算，拓展了GPU的應用 領域，然而這時的CUDA只能算是GPU的副業。2011年TESLA GPU計算卡發布，標志著NVIDIA將正式用于計算的GPU產品線獨立出來，憑借著架構上的優勢，GPU在通用計算及超級計算機領域，逐漸取代CPU成為主角。

2022年下半年以來，隨著ChatGPT的爆火，在加速計算和生成式AI的帶動下，算力需求陡增。直到如今，生成式AI依然處于科技界的“頂流”位置，全球高科技公司紛紛涌入AI領域開展“軍備競賽”。在AI時代，最硬的“資本”不再是資金，而是算力。有數據顯示，2023年全球AI算力需求同比增長超過300%，預計2024年將突破500%。隨之而來的，便是GPU需求量猛增。據統計，2023年第四季度，全球GPU供應缺口高達30%。特別是高端AI專用芯片更是供不應求，中小企業的采購周期長達6-12個月。在此背景下，全球GPU產業規模呈現加速擴容態勢。數據顯示，2023年全球GPU市場規模已增長至595億美元。根據市場預測，未來全球GPU市場規模將保持增長，2024年預計將達到791億美元，2025年或將超過800億美元。

相關報告：智研咨詢發布的《中國GPU行業發展現狀分析及投資潛力分析報告》

三、國內市場

作為通用型人工智能芯片，GPU在并行計算能力方面表現出色，特別適用于需要大量并行計算任務的場景，如機器學習和深度學習等。從國內市場看，我國GPU產業發展起步較晚，直至近十幾年來，隨著國家對半導體產業的政策支持日益加大，各級政府對GPU企業在資金支持、稅收優惠、人才引進等方面的支持力度日益增強，國產GPU技術研發投入日益增加，市場投融資熱度呈現持續攀升態勢。據不完全統計，2023年，我國GPU行業融資金額高達287.2億元；2024年1-11月，國內GPU行業累計融資金額已達到583.52億元，為產業高速發展提供強有力支持。

隨著企業技術研發投入增多，國產GPU技術逐漸取得新突破。自2014年4月國產CPU景嘉微成功研發出國內首款國產高性能、低功耗GPU芯片JM5400以來，我國GPU行業正式步入發展新進程。而后，國產GPU企業越來越重視生態建設，不斷加強與上下游企業、科研機構、高校等的合作聯系，共同推動GPU技術的發展和應用，此外還積極參與國際標準的制定，使得國產GPU的國際影響力和競爭力正在不斷提升，全國GPU行業規模因此得以呈現高速擴容態勢。數據顯示，2023年，我國GPU市場規模已從2020年345億元增至807億元，年復合增長率為32.74%。根據市場預測，2024年國內GPU市場規模預計將增至1079億元，2025年或將超過1200億元。

四、企業格局

當前國際GPU市場中，英偉達（Nvidia）、英特爾（Intel）和AMD（Advanced Micro Devices）三大巨頭占據了絕大部分市場份額，彼此之間的競爭日益激烈。特別是在人工智能（AI）芯片領域，英偉達憑借其強大的算力、豐富的產品線和完善的生態及應用體系，展現出了極大的稀缺性和市場影響力。然而，AMD和英特爾也在加速布局，試圖在這一領域分得一杯羹。此外，不可忽視的是，近年來，隨著國內芯片產業政策支持力度增強、市場投融資日益增加，景嘉微、寒武紀、摩爾線程、凌久電子、芯源微、燧原科技、航錦科技、天數智芯等國產芯片企業GPU產品的制造供應水平日益提升，極大程度上加劇了我國乃至全球GPU產業競爭情況。

長沙景嘉微電子股份有限公司成立于2006年，2016年3月在深交所創業板成功上市，股票簡稱“景嘉微”。景嘉微主要從事高可靠電子產品的研發、生產和銷售，產品主要涉及圖形顯控領域、小型專用化雷達領域、芯片領域

和其他。其中，圖形顯控是景嘉微現有核心業務，產品以自主研發的GPU芯片為核心，具有高度的自主技術優勢。近年來，公司針對不同行業應用需求進行技術革新和產品拓展，在機載領域取得明顯的領先優勢，同時公司積極向其他領域延伸，針對更為廣闊的車載、船舶顯控和通用市場等應用領域，持續研發并提供相適應的圖形顯控模塊及其配套產品。2024年，景嘉微成功研發了景宏系列高性能智算模塊與整機產品，填補了公司在AI訓練、AI推理和科學計算等應用領域的產品空白，為公司未來在人工智能領域的持續發力奠定基礎。數據顯示，2024年上半年，景嘉微圖形顯控領域產品銷售收入為2.28億元，同比增長7.95%。

海光信息技術股份有限公司成立于2014年，2022年8月12日成功在上交所科創板上市，股票簡稱“海光信息”。海光信息是國產服務器CPU芯片的龍頭企業之一，主要從事高端處理器、加速器等計算芯片產品和系統的研究、開發，公司主要產品包括海光通用處理器（CPU）和海光協處理器（DCU）。其中，海光 CPU 系列產品兼容x86 指令集以及國際上主流操作系統和應用軟件，軟硬件生態豐富，性能優異，安全可靠，已經廣泛應用于電信、金融、互聯網、教育、交通等重要行業或領域。數據顯示，2024年前三季度，海光信息營業收入為61.37億元，同比增長55.64%。

五、發展趨勢

1、CPU技術持續創新

GPU作為圖形處理和并行計算的核心組件，其技術持續創新是推動行業發展的關鍵。隨著人工智能、大數據、云計算等領域的快速發展，對GPU的性能要求越來越高。未來，GPU將不斷提升其運算速度、能效比和穩定性，以滿足更廣泛的應用場景。例如，通過引入更先進的制造工藝和設計理念，GPU可以實現更高的計算密度和更低的功耗。同時，技術創新還將推動GPU在人工智能、云計算、大數據分析等新領域的廣泛應用，為GPU的未來發展開辟更廣闊的空間。

2、下游需求不斷增長

隨著電子競技、高清視頻、人工智能等領域的蓬勃發展，GPU的市場需求持續增長。特別是在游戲領域，玩家對高幀率、高分辨率和逼真視覺體驗的追求推動了高端GPU市場的快速發展。此外，數據中心和云計算的普及也增加了對高效能計算GPU的需求。未來，隨著這些領域的進一步發展，GPU市場需求將持續增長，為GPU行業帶來更多機遇。

3、產業競爭格局日益多元化

GPU市場競爭激烈，但競爭格局正在逐漸多元化。國際巨頭如NVIDIA和AMD在市場中占據重要地位，但國內GPU廠商也在迅速崛起，通過技術創新和市場拓展逐步打破國外品牌的市場壟斷。未來，隨著國產GPU技術的不斷提升和市場需求的增加，國內GPU廠商將有望在國際市場中占據更大份額。同時，定制化硬件如谷歌的TPU和AWS的Inferentia等也將對GPU市場產生一定影響，推動市場競爭更加多樣化。

以上數據及信息可參考智研咨詢（www.szxuejia.com）發布的《中國GPU行業發展現狀分析及投資潛力分析報告》。智研咨詢是中國領先產業咨詢機構，提供深度產業研究報告、商業計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產業咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業動態。