后浪未起_GPU制霸A.I数据中心市场_22页_1mb
报告摘要
GPU在A.I数据中心市场的核心地位与未来发展
核心内容
GPU(Graphics Processing Unit)最初是为图形处理而设计的,随着技术的发展,其强大的并行计算和浮点运算能力被深度学习领域广泛应用,推动其向通用计算方向发展,进入GPGPU(General Purpose GPU)时代。
在A.I数据中心市场,GPU已经成为主流解决方案之一。CPU+GPU异构系统服务器被广泛用于处理海量数据,实现深度学习训练任务,其并行处理能力显著优于CPU,训练速度可提升5~10倍。
尽管有FPGA、ASIC等A.I专用芯片对GPU发起挑战,但GPU在A.I数据中心领域具备较强的防御能力。其已形成完整的技术生态,包括驱动程序、API接口、CUDA计算平台、算法库等,为开发者提供了强大的支持,降低了开发门槛。
主要观点
- GPU的架构优势:GPU具备大量逻辑运算单元(ALU),适合处理大规模并行任务,能够显著提升计算效率。
- GPU在AI领域的应用:GPU在深度学习的训练和推理阶段均有所应用,尤其在训练阶段表现突出,成为AI数据中心的首选。
- GPU与CPU的协同:在AI服务器中,GPU负责大规模并行计算,而CPU负责复杂逻辑运算,二者协同工作,提升整体性能。
- GPU的性能指标:GPU具有极高的浮点运算能力,如英伟达Tesla P100可提供每秒超过20万亿次的FP16浮点运算能力。
- GPU的生态优势:CUDA平台为开发者提供了丰富的工具和算法库,推动了GPU在AI领域的广泛应用。
关键信息
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GPU的应用场景:
- 图形处理:GPU最初用于图形显示,提高图像处理效率。
- AI训练:GPU被广泛用于深度学习训练,提升模型训练速度。
- AI推理:GPU也开始应用于前端推理,如自动驾驶、智能语音等。
- 移动端GPU:移动端GPU采用TBR架构,以适应低带宽和低能耗需求。
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GPU市场格局:
- 全球市场:英伟达在独立显卡市场占据主导地位,市场份额超过70%。
- 中国市场:景嘉微是国内GPU研发的代表企业,致力于打破国外技术垄断,推动国产GPU在军用和民用领域的应用。
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GPU技术生态:
- CUDA平台:英伟达推出的CUDA平台为开发者提供了强大的并行计算能力,支持多种深度学习框架。
- 算法库与工具:CUDA包含大量算法库和开发工具,如cuFFT、cuBLAS、NPP等,帮助开发者高效使用GPU进行AI计算。
- 开发环境:CUDA SDK下载量超过180万,开发者数量增长迅速,为英伟达构建了强大的用户生态。
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GPU的市场前景:
- AI数据中心:当前AI数据中心市场尚处于早期阶段,未来几年将保持高速增长。
- 市场规模预测:2016年AI数据中心GPU市场规模为4.71亿美元,预计到2020年将增长至近40亿美元。
- GPU渗透率:目前GPU在数据中心的渗透率不到1%,市场成长空间巨大。
重点推荐标的
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英伟达:
- 市场地位:GPU市场的绝对领导者,市场份额超过70%。
- 产品布局:覆盖游戏、专业可视化、数据中心、无人驾驶等多个领域。
- 收入结构:GPU占营收的84.25%,Tegra处理器占11.92%,其他产品占3.82%。
- 财务表现:2011-2017财年营收复合增长率达11.78%,2017财年营收达69.1亿美元,净利润复合增长率达36.91%。
- 数据中心业务:2017财年数据中心业务收入达8.3亿美元,是公司增长的主要驱动力之一。
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景嘉微:
- 市场定位:专注于军用电子产品,提供图形显控模块、加固显示器、加固电子盘等产品。
- 财务表现:近五年营收复合增长率达20%,净利润复合增长率达15%。
- 技术突破:成功研发M9和JM5400 GPU,打破国外技术垄断,实现国产替代。
风险提示
- GPU在AI数据中心的市场规模增速可能低于预期。
- A.I专用芯片(如FPGA、ASIC)可能对GPU构成技术突袭,影响其市场地位。
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