电子行业安信证券电子团队走进“芯”时代系列之十二行业趋势热点前瞻解析系列之十五:人工智能助力,国产芯有望“换”道超车

GPU(Graphic Processing Unit),即图形处理器。GPU计算就是利用GPU来进行通用科学与工程计算。GPU优势在于解决数据并行计算问题。在大量数据元素并行程序方面具有极高的计算密度(数学运算与存储器运算的比率)。目前,GPU芯片可根据与CPU的关系分为独立GPU和集成GPU。

GPU已经发展到相对成熟阶段,可轻松执行实际应用程序并且其运行速度已远远超过了使用多核系统串行运行速度。 我们认为,未来计算架构将是并行核心GPU与多核CPU串联运行混合系统。

GPU技术进步主要体现在下列方面:

产品功能的扩展,反映了GPU技术的创新与突破;

晶体管数量,反映芯片的复杂程度和处理能力;

总线标准,,CPU-GPU之间的传输速度制约着芯片性能的发挥;

应用程序接口(application programminginterface, API)和渲染模型(shadermodel),从开发者和应用角度反映了技术的进步综合这些方面, 将GPU技术发展的历程分为:

固定功能架构时代(fixed functionarchitecture);

分离渲染架构时代(separated shaderarchitecture);

统一渲染架构时代(unified shaderarchitecture)。

GPU的概念最早来自于图形工作站,从90年代个人电脑的普及开始,GPU迎来大发展时代。90年代中期,桌面GPU经历了从2D到3D的跨越,从此3D图形渲染技术取代2D成为PC游戏的主流。

经过国际厂商间的激烈竞争后,PC GPU形成了NVIDIA、AMD与 Intel三足鼎立的局面。