科技行业前瞻研究系列报告99：从英伟达看国产GPU发展机遇与挑战（202209）.pdfVIP

从英伟达看国产GPU发展机遇与挑战

前瞻研究系列报告99｜2022.9.16

核心观点

借助灵活性、计算速度、软件生态等层面的综合优势，GPU正在成为通用并行

计算领域最理想的载体芯片。英伟达发展历程表明，作为通用计算芯片，产品

技术、软件生态等构成GPU厂商的核心竞争壁垒。我们预计到2025、2030

年，全球GPU市场规模将分别增长至278（图形渲染）/245（数据中心）亿美

元、568/828亿美元，国内市场则有望增长至47（图形渲染）/74（数据中心）

亿美元、97/248亿美元。当前国内本土GPU厂商正在快速崛起，大部分核心

团队具有英伟达、AMD工作经历，且企业目前已平均发布1-3款相关产品，产

品核心参数约落后英伟达、AMD1~2代左右，正逐步从“可用”走向“好用”。

尽管目前国内大部分本土GPU厂商仍处于早期阶段，短期仍需克服产品验证、

量产落地等潜在挑战，但长期发展机遇值得关注。基于对下游应用场景的分析，

我们判断本土厂商有望率先在AI（训练、推理）领域实现突破，并可逐步向图

形渲染、复杂科学计算等领域扩展。我们看好本土GPU厂商的长期投资机会，

建议关注二级市场的头部企业，以及一级市场的摩尔线程、沐曦集成电路、瀚

博半导体等。

▍报告缘起：1）市场需求：AI、高性能计算、图形渲染等推动GPU等大算力并

行计算芯片需求。近些年来，随着人工智能硬件、软件算法、应用场景丰富度的

增加，算法模型参数不断增加，带动了对数据中心并行计算大算力的需求。

Bloomberg数据显示，2021年全球数据中心逻辑芯片市场规模约436亿美元，

其中GPU市场约100亿美元。2）近期市场对国产GPU关注度较高。复盘英

伟达发展历史，公司在图形渲染数据中心领域保持较高的市占率，并实现产业

引领，核心原因在于：借助持续、高频迭代保持产品技术行业领先，并借助CUDA

等实现软件生态构建，不断提升产品易用性等。3）本篇报告中，我们主要从全

球市场出发，就GPU产业本身的产品特性、技术路线、市场空间，以及国内市

场现状、演进路径、竞争格局等进行了系统的分析和讨论，力图针对国内GPU

市场构建一个完整的产业投资蓝图。

▍全球市场：GPU是并行计算理想载体芯片，数据中心料将是中期需求增长主要

场景。1）GPU应用场景正由早期的图形渲染，逐步拓展至高性能运算、科学计

算等领域，并已超越CPU、FPGA、ASIC等，成为通用并行计算领域的理想载

体芯片。2）图形渲染用GPU：游戏为主，我们预计中期市场规模有望保持

10%~15%平稳增长。2021年，英伟达游戏显卡业务营收105亿美元，专业视

觉收入（图形工作站）21亿美元。假设英伟达在此领域中的市占率分别为80%，

我们预计2021年全球图形渲染领域（游戏+专业视觉）市场规模约158亿美元。

我们预计2025、2030年该领域市场规模将分别达到278、568亿美元，增长动

力主要源于产品ASP提升、游戏玩家数量增长等。3）数据中心用GPU：英伟

达主导，我们预计中期蒋保持25%以上的年均复合增速。依据LiftrInsights

Top500.Org数据，我们认为英伟达在数据中心独立GPU领域中的市占率约

80-90%，2021年英伟达数据中心GPU营收约80.3亿美元，对应全球数据中

心GPU芯片市场规模约100亿美元。展望未来，我们预计2025年、2030年

全球数据中心GPU芯片市场规模分别为245、828亿美元，增长动力主要源于

产品ASP提升、应用场景不断拓展等。

▍国内GPU市场：中期潜在空间可观，本土厂商开始规模崛起产品落地。1）

图形渲染领域：IDC数据显示，2016-2021年中国PC出货量约占全球17%的

比例。我们假设在图形渲染领域，国内GPU出货量占比亦和PC表现相对一致，

并保持和全球市场相似的增速，以及应用场景分布等。参考全球GPU图形渲染

领域市场规模，我们测算/预测2021年、2025年、2030年，国内GPU（图形

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渲染）的市场规模约为27、47