国产GPU初露曙光

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　　自2019年至今，GPU芯片成为资本界的宠儿，大额且密集的融资让GPU一众厂商站上时代潮头。GPU背后不仅孕育着千亿量级的市场空间，还面临着打破巨头垄断和国产替代的需求。所以业界对其发展进度也是颇为关心。
　　随着国内GPU赛道上一个又一个有力的＂新跑手＂交出真刀真枪的产品，国产GPU正迅速走过＂从无到有＂，进入下一个＂迭代时刻＂。
　　融资持续火热的GPU赛道
　　我们都知道做芯片烧钱，但做GPU芯片是真烧钱，进入到2022年，又有好几十亿元砸进GPU企业，GPU的投资热火仍然没有褪去。
　　2022年7月13日，天数智芯宣布完成超10亿元人民币的C+轮及C++轮融资，本轮融资将助力公司量产AI推理芯片智铠100，并开发第二三代AI训练芯片天垓200及300。在此之前，2019年9月19日，天数智芯完成数亿元人民币的B轮融资；2021年3月1日，天数智芯宣布完成12亿元人民币的C轮融资。天数智芯专注于研发GPGPU高端芯片。
　　2022年7月5日，沐曦完成10亿元人民币pre-B轮融资。2020年11月26日沐曦完成约亿元天使轮融资；2021年1月18日完成数亿元pre-A轮融资；2021年3月8日，完成数亿元pre-A+轮融资；2021年8月25日，完成10亿元A轮融资。沐曦于2020年9月成立于上海市浦东新区临港新片区，专注国产化高性能GPU。
　　2022年5月12日，智绘微电子宣布继2018年12月完成天使轮融资后，再次完成数千万元Pre-A轮融资，本轮融资由南京江宁高新科创投领投，CPU厂商苏州国芯科技战略投资。智绘微电子成立于2018年12月，是一家专注于国产自主可控的创新型GPU芯片设计公司，
　　成立于2021年5月的深流微智能，今年已经完成了两轮融资：深流微智能于2022年3月8日完成了PreA1轮融资，金额未披露；2022年3月8日，深流微智能完成数亿元的pre-A轮融资。在此前，2021年10月27日，公司完成了约千万元人民币天使轮融资。深流微智能总部和研究院位于深圳，主要是设计开发具有完全自主高性能设备所需的图形渲染、图像处理、虚拟现实、人工智能、超级计算等的高性能GPU芯片。
　　2022年3月1日，西安芯瞳半导体完成Pre-A轮融资，融资金额未披露。芯瞳半导体成立于2019年11月，是一家从事图形渲染、高性能计算领域的GPU芯片设计企业。
　　成立于2021年8月的砺算科技，主要基于自研盘古架构开发自主知识产权的GPU产品——TrueGPU 图形芯片，可用于端、云、边、车等多个场景，配合客户进行定制化开发，为客户提供高性能GPU板卡。2022年2月23日，砺算科技完成数亿元的天使轮融资。
　　2021年2月22日，摩尔线程完成数十亿元人民币的pre-A轮融资；2021年11月25日，完成了20亿人民币的A轮融资。值得一提的是，在摩尔线程的投资机构中也出现了科技企业投资机构的身影，如腾讯投资和字节跳动等。摩尔线程专注于研发设计全功能GPU芯片及相关产品，支持3D高速图形渲染、AI训练推理加速、超高清视频编解码和高性能科学计算等多种组合工作负载。
　　2022年1月14日，登临科技完成B轮融资，融资金额未披露。在此之前该公司已完成天使轮、pre-A轮、A轮和A+轮融资。登临科技成立于2017年，是一家构建以GPU+为核心技术的云端AI计算平台公司。
　　自2019年9月成立以来，壁仞科技融资一轮接着一轮。截至目前，壁仞科技已完成B轮融资，总融资额超50亿元人民币。壁仞科技将首先聚焦云端通用智能计算，逐步在人工智能训练和推理、图形渲染等多个领域赶超现有解决方案，实现国产高端通用智能计算芯片的突破。
　　星光不负赶路人，GPU创企陆续交出产品
　　在诸多国产GPU创企的努力下，GPU已经被分为AI推理GPU、AI训练GPU、GPGPU、图形GPU、异构GPU等等。总体来看，这些初创的国产GPU企业进步迅速，目前多家厂商已经拿出了产品。不同于小芯片主要拼方案，大芯片更加看重的是系统和生态，所以，这些GPU厂商正积极围绕不同厂商的产品进行兼容认证。
　　芯瞳半导体发布第一代GenBu01
　　2020年8月，芯瞳半导体第一代GPU芯片GenBu01问世。据其官网所述，芯瞳GPU芯片GenBu01作为国内第一款统一渲染架构芯片，创下＂一次流片、一版封装、一次调通＂等优异记录。GenBu01显卡平均功耗3W，为应用提供超长续航能力，满足对功耗有特殊需求的场景；满足国产操作系统2D显示、3D渲染需求，支持OpenGL 4.3图形标准、1080P高清显示、多窗口显示、具有VGA和HDMI双路显示输出接口等，为用户呈现更高清、更生动的画质；集成1GB DDR3存储，提供多种丰富的外设接口，支持国产通用、嵌入式CPU和操作系统平台。
　　在产品的应用进展中，目前，芯瞳与华为鲲鹏920 CPU、飞腾、龙芯中科、北京数码大方科技CAXA 3D实体设计软件、中国长城世恒DF7系列/TD120A2整机、中科方德桌面操作系统、中科可控服务器、浩辰CAD软件、中电科技旗下的昆仑BIOS固件等等，都已完成产品兼容性互认证。
　　据悉，芯瞳半导体的第二代芯片正在研发阶段，预期2023年完成市场化应用。
　　智绘微：已发布第一款GPU芯片IDM919
　　2020年10月，智绘微电子成功推出第一款GPU芯片IDM919。IDM919采用高性能SIMT指令实现架构和可编程统一着色器架构，不仅可用于2D和3D图像渲染，也可以用于高性能计算等。截至目前，智绘微电子已与长城/浪潮（国产整机厂商）、苏州国芯（国内CPU龙头）、多家科研院所形成商业伙伴或战略合作关系。
　　经过最新一轮的融资后，智绘微电子将提升旗下第二代GPU芯片IDM929流片进度和第三代GPU芯片IDM939的研发进度。
　　天数智芯：天垓100芯片销售订单近2亿元
　　2021年3月31日，上海天数智芯对外正式发布了7nm的天垓100芯片及天垓100加速卡，实现了国内通用GPU从0到1的突破。全自研的架构、计算核、指令集及基础软件栈，让天垓100可以立即响应快速变化的市场需求，实现持续自主发展，完全不受国外IP制约。截止2022年3月底的一年后，天垓100产品实现销售订单近2亿元，协助客户落地多达两百多应用场景。
　　2022年5月8日，天数智芯第二款产品7nm云边推理芯片＂智铠100＂成功点亮，产品迭代开发和商业应用领先国内同行。
　　天数智芯7纳米推理芯片智铠100
　　（图源：天数智芯）
　　芯动科技：发布GPU芯片＂风华1号＂
　　2021年11月26日，芯动科技发布首款国产高性能4K级显卡GPU芯片＂风华1号＂，完成了国产4K级桌面显卡和服务器级显卡两大领域的里程碑式创新突破，支持5G数据中心、终端桌面、元宇宙、云游戏、云桌面、图形工作站等千亿级产业，是芯动赋能国产GPU生态链的开始。
　　最近，他们表示，第二代GPU＂风云二号＂即将发布，这值得大家期待。
　　风华1号性能指标
　　（图源：芯动科技）
　　摩尔线程：发布GPU芯片苏堤
　　2022年3月30日，摩尔线程在春季发布会上发布了基于自研的第一代MUSA架构的多功能GPU芯片苏堤。该芯片内置现代图形渲染引擎、智能多媒体引擎、AI计算加速引擎、物理仿真及科学计算四大引擎。这是摩尔线程700多人，历经18个月交出的第一份答卷
　　基于MUSA统一系统架构GPU苏堤，摩尔线程推出了第一代桌面级显卡MTT S60，它采用12nm制程，包含2048个MUSA核心，单精度算力最高可达6TFlops；以及面向数据中心级多功能GPU产品MTT S2000，MTT S2000采用12nm制程，使用4096个MUSA核心。MTT S2000采用被动散热、单槽设计，这也满足数据中心高密度GPU配置方式。
　　目前，摩尔线程与同方计算机、数科网维、迈动互联、浩辰CAD等等实现了兼容认证。
　　沐曦7nm GPU已流片
　　2022年1月，沐曦首款7nm工艺的异构GPU产品启动流片，预计将于2023年初实现规模量产。第二款对标国际巨头的高性能GPU产品也计划于今年流片。
　　在产业合作方面，沐曦已建立服务器OEM、大数据中心、互联网运营商等目标客户端的合作关系。例如，沐曦已与中国海洋大学、清华集成电路学院、中科计算技术西部研究院、优刻得等达成合作，还加入了华为发起的昇思MindSpore社区以及龙蜥社区（OpenAnolis）。
　　壁仞科技首款BR100芯片点亮
　　2022年3月31日晚间，壁仞科技首款通用GPU芯片BR100系列一次点亮成功，BR100主打数据中心的高端通用智能计算场景，支持云端人工智能训练和推理。
　　壁仞科技首颗通用GPU芯片示意图
　　BR100系列基于壁仞科技自主原创的芯片架构开发，采用7纳米工艺制程，并结合了包括Chiplet（芯粒技术）等在内的多项业内前沿芯片设计、制造与封装技术，具有高算力、高能效、高通用性等优势。据其官微称，在核心性能设计标准上，BR100系列是国内算力最大的通用GPU芯片，直接对标国际厂商近日发布的最新旗舰产品。
　　登临科技：Goldwasser已实现落地
　　2020年6月，登临科技Goldwasser系列产品在台积电12nm工艺上Full Mask 量产成功。Goldwasser并于2021年11月在智慧城市、互联网等领域顺利实现了商业化落地，并同时与数十家客户在边缘至云端的不同应用场景中进行产品开发、测试。
　　登临科技GPU+系列的首款产品Goldwasser亮点
　　（图源：登临科技）
　　龙芯自研GPU首次亮相
　　2022年7月19日，龙芯官微首发，其新一代龙芯3号系列处理器配套桥片7A2000正式发布，值得一提的是，桥片7A2000的内部首次集成龙芯自研统一渲染架构的GPU模块。
　　龙芯7A2000桥片（注解：桥片是板卡中连接CPU与外围接口和外设扩展接口的芯片，一侧与CPU进行数据交换，另一侧则与硬盘、网络、显示等外设进行通讯。）
　　（图源：龙芯）
　　关于龙芯GPU的发展可追溯到2020年1月18日，在当时以＂到中流击水＂为主题的龙芯中科2019总结表彰暨家属答谢会上，龙芯宣布成立六支研发突击队，3A5000突击队、3C5000突击队、7A2000突击队、2K2000突击队、GPU突击队、PCIE突击队！其中GPU及PCIe突击队是龙芯新的方向。
　　6月24日，龙芯中科正式登陆科创板，根据他们之前发布的招股说明书，公司此次上市拟募集35.12亿元资金，其中12.58亿元投向＂先进制程芯片研发及产业化项目＂，10.54亿元用于＂高性能通用图形处理器芯片及系统研发项目＂，剩余资金用于补充流动资金。
　　时隔两年半，龙芯交出了自研GPU的答卷。据悉，7A2000桥片的GPU模块，GPU核心频率达到400-500Mhz，基于OpenGL 2.1和OpenGL ES 2.0规范实现，集成DDR4显存控制器，显存频率达到2000Mhz-2400Mhz，最大支持16GB；支持两路显示，典型分辨率1920X1080@60Hz 最高支持2560x1440@30Hz，glmark2性能超过300 fps，glxgears 性能超过1800 fps；可满足桌面办公领域需求。桥片中的GPU模块搭配独立显存，可形成独显方案，提高龙芯计算机的性价比。
　　兆芯子公司格兰菲介绍首款GPU Arise-GT10C0
　　近日，格兰菲在其官网上，概述了首款GPU Arise-GT10C0。Arise-GT10C0采用了28nm工艺制造，内置新一代图形图像处理引擎。其核心频率为500MHz，浮点运算性能约为1.5TFLOPS，搭配的显存为DDR4，频率为1200MHz，容量为2GB或4GB，对应位宽为64bit或128bit，接口为PCIe 3.0 x8，显示输出为HDMI、DP和VGA，可支持4K分辨率。此外，Arise-GT10C0支持HEVC和H.264编解码。格兰菲表示，这是为桌面、商业显示以及通用计算等中高端应用场景，研发设计的第一款图形和图像独显芯片。下图中详细表明了该GPU芯片的参数。
　　除了上述这些已发布产品实际进度的企业外，还有一些创企的产品正在努力研发当中，此外，国内还有老牌企业景嘉微等一直在GPU领域深耕。我们将持续关注。
　　结语
　　对于GPU这样的大芯片来说，从技术到产品的研发不易，从产品发展为商品更难，最终有哪些企业的GPU产品成为国产GPU主流品牌也值得期待。
　　写在最后：本文中各GPU厂商融资和产品进展等内容基于笔者根据公开资料收集得来，考虑到个人经验和精力有限，可能不能详尽其实，欢迎大家交流补充。
　　*免责声明：本文由作者原创。文章内容系作者个人观点，半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点，不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持，如果有任何异议，欢迎联系半导体行业观察。
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