GPU擅長浮點計算，并行處理能力強。圖形處理器（英語：graphicsprocessingunit，縮寫：GPU），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。

圖形處理器由以下器件組成

資料來源：智研咨詢整理

    GPU有大量的ALU，Cache很小，緩存的目的不是保存后面需要訪問的數據，而是為線程提高服務效率;沒有復雜控制邏輯沒有分支預測等組件;上述設計，使得GPU擅長大規模并行計算任務。擅長浮點計算，并行處理能力強，能做到幾千核高并發，適合圖形處理、機器學習訓練等。

GPU采用并行計算架構

資料來源：智研咨詢整理

    GPU就是能夠從硬件上支持多邊形轉換與光源處理的顯示芯片,其作用是計算多邊形的3D位置和處理動態光線效果。GPU是顯示卡的“心臟”,也就相當于CPU在電腦中的作用。

    從技術趨勢來看，GPU將成為主流AI芯片。在圖形圖像處理領域，GPU最終全面取代圖形加速卡，通用標準高性能卡是未來云端高性能計算發展趨勢。

GPU將成為主流AI芯片的技術趨勢

資料來源：智研咨詢整理

    短期內GPU仍將主導Al芯片市場，短期將延續Al芯片的領導地位。GPU作為市場上Al計算最成熟、應用最廣泛的通用型芯片，應用潛力較大，目前GPU芯片在AI芯片中的占比最大，達36.54%，GPU將繼續占領Al芯片的主要市場份額。

   智研咨詢發布的《2021-2027年中國GPU行業發展現狀分析及投資潛力分析報告》數據顯示： 截至目前，全球人工智能的計算力主要是以GPU芯片為主。到2020年占比將大約提升至42.3%，市場規模約為38億美元，預測到2024年占比提升至51.4%，屆時全球人工智能GPU芯片市場規模將達111億美元。

2020-2024年全球人工智能GPU芯片市場規模走勢預測

資料來源：智研咨詢整理

    隨著國內芯片技術的進步，國產GPU芯片已經慢慢發展起來，中國GPU芯片板卡市場將高速增長:預計2024年,中國GPU芯片板卡市場規模將達到370億元，年均復合增速約30%。

2019-2025年中國GPU芯片板卡市場市場規模走勢預測

資料來源：智研咨詢整理

    互聯網和安防/政府是主要領域。預計2024年，互聯網和安防/政府行業市場份額將分別達到48.9%和31.4%，依然占據市場的主要地位;主要還是因為這兩個行業是AI應用的重要需求方。

2019、2024年中國GPU芯片板卡市場份額（按應用領域）

資料來源：智研咨詢整理

    從中國主要芯片國產化率來看，射頻芯片、移動通信終端、模擬芯片、閃存、微控制器、內存、可編輯邏輯器件的國產化率分別為40%、24%、15%、5%、3%、1%、1%。謹慎估計GPU芯片的國產化規模約37億元，由于GPU指令集復雜程度相對較低,國內有一定基礎，國產化率有望達到10%-15%，對應37-56億元的市場規模。

中國主要芯片國產化率情況

資料來源：智研咨詢整理

    英偉達是全球領先的GPU供應商，英偉達是全球GPU市場絕對領先者，2020年英偉達數據中心收入29.8億美元；預計2021財年公司營業收入規模達到了約167億美元。

2017-2021年英偉達數據中心營業收入情況

資料來源：智研咨詢整理

    集成電路芯片產業鏈是信息技術產業鏈的關鍵，對支撐點、社會發展和社會經濟具有重要的現實意義。未來兩年，隨著5G的逐漸普及，越來越多的計算將轉移到云托管，所以我們可以看到大數據中心的計算速率，尤其是GPU計算速率，正在以非常高的速度增長。此外，在網絡服務器、汽車和工業生產行業的應用呈現出很高的發展趨勢。

    未來將GPU移至桌面進行更高級別的應用，包括個人電腦和大數據中心機，將是一大發展趨勢。

GPU行業發展趨勢

資料來源：智研咨詢整理