文|半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫
幾乎可以在所有可以想象的設(shè)備和系統(tǒng)中找到GPU，隨著電子設(shè)備的增長，無處不在的GPU其背后的市場也在暗流涌動(dòng)。GPU市場在很長一段時(shí)間都在被英偉達(dá)和AMD壟斷，不過2021年多家公司在GPU產(chǎn)品上的動(dòng)作，展示出GPU市場的無限可能。
AMD 推出了額外的 RDNA2 GPU 產(chǎn)品線，使 AMD 重新回到了高端市場；英特爾展示其 Xe 設(shè)計(jì)的部分內(nèi)容；英偉達(dá)推出了 Ampere GPU 的其他版本；高通發(fā)布了四款配備新GPU的新 SoC；Arm 宣布了兩項(xiàng)新設(shè)計(jì)，Imagination Technologies也宣布兩項(xiàng)新設(shè)計(jì)；Apple 發(fā)布的M1新品，配備32核GPU。
GPU市場已經(jīng)迎來了新一輪的變化，但其中最值得關(guān)注的仍是英特爾、AMD和英偉達(dá)三家的布局。
英特爾：傳統(tǒng)巨頭的的反傳統(tǒng)，從移動(dòng)產(chǎn)品進(jìn)攻GPU市場
2021年英特爾的開發(fā)者大會(huì)，新上任的Pat Gelsinger給大眾帶來震驚業(yè)界的IDM 2.0戰(zhàn)略。隨后，在2021年英特爾身體力行地展示了進(jìn)軍半導(dǎo)體代工行業(yè)的決心。2022年剛開年，英特爾先是提出在俄亥俄州200億美元建造晶圓廠，同時(shí)預(yù)告未來十年計(jì)劃投資1000億美元，可能新建8個(gè)晶圓廠；后又54億美元光速收購Tower半導(dǎo)體。而2021年全年，英特爾已經(jīng)在亞利桑那州投資200億美元建設(shè)兩座晶圓廠，也宣布了在歐洲950億的投資計(jì)劃。
隨著2022年英特爾投資大會(huì)的召開，我們發(fā)現(xiàn)這家巨頭又有了新的動(dòng)作?？v覽英特爾2022年的投資者大會(huì)，GPU成為了整場大會(huì)的一個(gè)亮點(diǎn)。先前Intel宣布Xe架構(gòu)GPU時(shí)，提出以一個(gè)架構(gòu)做彈性化擴(kuò)展，來實(shí)現(xiàn)GPU產(chǎn)品覆蓋各個(gè)領(lǐng)域，包括低功耗平臺(tái)、游戲、工作站、資料中心等。
在本次會(huì)議上，英特爾高級(jí)副總裁兼加速計(jì)算系統(tǒng)和圖形 (AXG) 集團(tuán)總經(jīng)理Raja Koduri向投資者介紹了英特爾GPU和加速器工作組的最新情況，包括一些關(guān)于英特爾第一代 Arc顯卡產(chǎn)品。此外，Raja Koduri證實(shí)，英特爾會(huì)在本季度推出第一款A(yù)rc移動(dòng)端產(chǎn)品，在第二季度推出桌面產(chǎn)品。英特爾現(xiàn)在預(yù)計(jì)他們今年將出貨超過 400 萬塊的Arc GPU。同時(shí)外界猜測英特爾的工作站CPU可能會(huì)在第三季度面市。
不同于英偉達(dá)和AMD從服務(wù)器到臺(tái)式機(jī)最后到筆記本的發(fā)布方式，英特爾把GPU市場的第一步邁向了筆記本電腦領(lǐng)域。而這一選擇允許英特爾他們從 OEM 設(shè)備開始，然后稍后再擴(kuò)展到更復(fù)雜的GPU市場。
從移動(dòng)端入手的英特爾還在布局發(fā)燒友市場。英特爾的第二個(gè) Arc GPU架構(gòu)Battlemage 初定的發(fā)布日期為2023-2024 年，預(yù)計(jì)該架構(gòu)將提高 Alchemist 的性能，使 Battlemage 在發(fā)燒級(jí) GPU 市場上具有競爭力。而英特爾第三個(gè)Arc架構(gòu)的GPU Celestia將成為英特爾第一款針對(duì)超級(jí)發(fā)燒友市場的顯卡產(chǎn)品。
為了加強(qiáng)英特爾GPU產(chǎn)品的競爭力，英特爾還邀請(qǐng)到了AMD獨(dú)立GPU的首席SoC架構(gòu)師。
AMD：全面發(fā)展的第二名，下一個(gè)市場是手機(jī)GPU？
AMD的成長或許是科技產(chǎn)業(yè)最喜聞樂見的案例典范，在巨頭壟斷的市場中蟄伏多年，奮力生長最終成為可以獨(dú)當(dāng)一面的領(lǐng)導(dǎo)者。截止到2月22日，完成收購賽靈思的AMD市值1852.43億，以超出18億美元的優(yōu)勢領(lǐng)先英特爾。而從市場份額來看，AMD在CPU市場和GPU市場均攀升至了市場第二的位置，在收購FPGA之后在FPGA領(lǐng)域成為排名第一的公司回顧AMD的發(fā)展歷史，其實(shí)可以發(fā)現(xiàn)收購是AMD各項(xiàng)業(yè)務(wù)迅速發(fā)展的起點(diǎn)。
AMD的CPU業(yè)務(wù)的開展，是從收購了國家半導(dǎo)體的Geode嵌入式x86中央處理器；而GPU業(yè)務(wù)則是從并購ATI的Radeon系列圖形處理器開始。經(jīng)過多年的發(fā)展，AMD的顯卡在性能上也有了競爭力。
根據(jù)PassMark的GPU評(píng)分可以看到，在高端中端顯卡市場，AMD的產(chǎn)品與英偉達(dá)的產(chǎn)品已經(jīng)有了不相上下的表現(xiàn)。
2022年，AMD計(jì)劃通過新的頂級(jí)、中端和入門級(jí) GPU擴(kuò)展顯卡市場。AMD擴(kuò)展了RadeonRX 6000M移動(dòng)GPU系列產(chǎn)品，高端的RX 6850MXT比現(xiàn)有的6800M快7%，而6650M XT和6650M比6600M提供高達(dá) 20% 的性能提升。
AMD還推出了新的6500M和6300M移動(dòng)GPU，它們的性能比流行的MX 450 提高了一倍以上，從而與英偉達(dá)的入門級(jí)移動(dòng)顯卡進(jìn)行的競爭。AMD進(jìn)一步擴(kuò)展的顯卡產(chǎn)品線是全新的 6000S 系列 GPU，旨在驅(qū)動(dòng)更薄更輕的游戲筆記本電腦的高性能游戲。
可以看到不管是AMD與英特爾，都在布局高端輕薄型筆記本，因?yàn)檫@是游戲筆記本電腦市場中增長最快的領(lǐng)域。
英偉達(dá):市值說話，AMD+英特爾也敵不過一個(gè)英偉達(dá)
在GPU領(lǐng)域，英偉達(dá)具有絕對(duì)實(shí)力。
2022財(cái)年，英偉達(dá)收入創(chuàng)紀(jì)錄，達(dá)到269.1億美元，比一年前的166.8億美元增長 61%。翻看英偉達(dá)當(dāng)前營收結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，游戲、數(shù)據(jù)中心仍是拉動(dòng)營收增長的兩大支柱。英偉達(dá)正式推出GeForce RTX 3050桌面GPU 和GeForce RTX 3080 Ti 和 RTX 3070 Ti 筆記本電腦 GPU。
?可以看到，英偉達(dá)在高端顯卡市場仍保持著絕對(duì)的統(tǒng)治力，而英偉達(dá)的領(lǐng)先離不開對(duì)研發(fā)的重視。2021年AMD收入164億美元，在研發(fā)上投入28.45億美元，研發(fā)投入17.35%；ntel收入790億美元，在研發(fā)上投入151.9億美元，19.22%；英偉達(dá)收入269.14億美元，在研發(fā)上投入52億美元，19.32%，是三巨頭中研發(fā)投入比最高的一家
2022年，英偉達(dá)計(jì)劃推出的下一代 GPU 架構(gòu)，傳聞代號(hào)Hopper ，幾周前，有消息稱用于數(shù)據(jù)中心Hopper GH100 芯片可能具有超過1400 億個(gè)晶體管，并且利用臺(tái)積電 5nm 節(jié)點(diǎn)的多芯片模塊 (MCM) 設(shè)計(jì)。如果傳聞?wù)鎸?shí)，那么這將是有史以來最大的GPU。
雖然英偉達(dá)收購ARM失敗，但英偉達(dá)的市值仍然遙遙領(lǐng)先，以超過6000億美元的市值證實(shí)了自己的商業(yè)價(jià)值。
產(chǎn)能會(huì)是新一輪GPU決勝的關(guān)鍵么？
英特爾、AMD、英偉達(dá)，對(duì)于這三家芯片巨頭來說。當(dāng)資金、人才達(dá)到可以同臺(tái)競技的水平，三足鼎立之勢，是會(huì)被打破還是會(huì)永遠(yuǎn)平衡下去呢？
產(chǎn)能或許是其中的關(guān)鍵。近期半導(dǎo)體供應(yīng)鏈消息顯示，臺(tái)積電在其3nm工藝良率方面存在困難，如果3nm良率問題繼續(xù)存在，許多客戶可能會(huì)延長5nm工藝節(jié)點(diǎn)的使用時(shí)間。從而影響客戶諸如AMD、英特爾、英偉達(dá)的芯片出貨。英偉達(dá)Lovelace GeForce RTX 40 系列基于臺(tái)積 5 nm 制造工藝打造；AMD RX7700、RX7600系列使用6nm工藝而RX7900、RX7800系列也將使用5nm制造工藝。
而目前為止5nm工藝的產(chǎn)能仍十分有限，當(dāng)設(shè)計(jì)帶來的差異有限的情況下，或許誰能獲得臺(tái)積電更多的產(chǎn)能，誰就能獲得未來的GPU市場。
顯卡有多難買，已經(jīng)人盡皆知了，性能再強(qiáng)，無法供貨終究不能立足于市場。而這時(shí)我們不得不再次把目光對(duì)準(zhǔn)英特爾，相對(duì)于英偉達(dá)和AMD，英特爾的優(yōu)勢是正在其正在大力發(fā)展的代工廠。雖然目前在代工方面英特爾技術(shù)尚未突破5nm，但如果按照其技術(shù)路線圖，2025年能夠看齊臺(tái)積電的代工水平，那么英特爾既可以支撐自己的芯片設(shè)計(jì)，也有機(jī)會(huì)成為AMD和英偉達(dá)的代工廠商。從這一角度來看，英特爾的IDM 2.0戰(zhàn)略背后的深意比想象得更加深遠(yuǎn)。
而在三巨頭的博弈中，未來GPU市場是否還會(huì)有新的玩家沖出重圍，令人期待。