信创之国产GPU:核心基础硬件,信创加速渗透打开替代空间

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大家好,我是小胡。上一讲跟大家讲了国产CPU,今天我们来聊信创市场中另一个核心基础硬件——GPU,并寻找A股投资机会。

GPU:算力核心底座

GPU,即图形处理器,GPU产品我们称为显卡,是用来进行图形和图像相关运算工作的微处理器,解决CPU在图形图像领域处理效率低的难题。

从CPU与GPU内部结构对比可以发现,CPU具有强大的计算单元、较大容量的层次化缓存和复杂的控制逻辑,擅长串行计算和逻辑控制。

GPU的控制电路则相对简单,对高速缓存需求小,可以把大部分晶体管用于计算,适合执行复杂的数字和几何运算,尤其是并行计算。

随着GPU性能的不断增强和可编程性的日渐提高,叠加数据中心对计算需求的猛涨,GPU的用途已经不再局限于传统图形图像处理,特别是从GPU衍生出来的GPGPU(通用型GPU),近年来已逐渐成为高性能计算、数据中心和AI领域的硬件标配。

从英伟达最近三年的营收也可以看到,数据中心业务由19年的30亿美元增长至21年的106亿美元,三年复合增速高达52.66%,增速远高于游戏等传统应用,充分体现了数据中心市场对GPU的需求。

GPU市场空间及竞争格局

根据机构的预计,到2027年,全球GPU市场将从21年的337.5亿美元增长至1853亿美元,年复合增速32.82%,市场空间广阔。

国内市场中,GPGPU是实现数据中心加速的首选,占有90%以上的市场份额。

伴随海量数据的处理需求快速增加,GPGPU需求高速上行,预计到2024年国内GPGPU市场规模将从21年的222亿增加至24年的694亿,年复合增速45.11%,高于全球平均水平。

从GPU竞争格局来看,全球GPU市场主要被美国三巨头垄断,在集成显卡方面,英特尔与处理器捆绑销售,市占率长期保持在60%,英伟达、AMD市场份额相近。

在独显领域,英伟达占据绝对的市场领导地位,市场份额常年保持在75%以上,AMD则是独显市场第二大玩家。

国产GPU迎发展契机

22年8月,美国开始限制英伟达GPU A100和即将推出的 H100对中国的出口,限制还包括英伟达未来任何峰值性能等于或大于A100阈值的产品,AMD同类型产品MI250也同样被限制出口。

被限制的高端GPU基本都是具备双精度算力的高性能显卡,主要应用于人工智能、数据中心和高性能计算等领域。

22年10月,美国再次加强先进芯片的限制,其中包括应用于人工智能、超算等领域的 CPU、 GPU、AI 加速器等高算力芯片或含有此类芯片的计算机商品。

虽然只针对高端GPU型号,但依然敲响了警钟,随信创、人工智能发展,国内算力芯片有紧缺风险。

信创市场加速,国产GPU受益

信创2+8+N体系推动了国内IT产业核心关键产品的国产化应用,经过前几年在党政市场的推广和金融、运营商、央企等行业信创的试点深化,2023年有望开启行业信创规模化元年。

预计到2025年,信创产业规模将突破2万亿,年复合增速超过35%,其中IT硬件和基础软件构成的核心市场规模将达到6920亿,GPU是信创核心硬件之一,受益于信创加速落地。

A股相关上市公司

国内GPU既有传统半导体公司,

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