GPU的核心競(jìng)爭力在于架構(gòu)等因素決定的性能先進(jìn)性和計(jì)算生態(tài)壁壘。國內(nèi)GPU廠商紛紛大力投入研發(fā)快速迭代架構(gòu)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)開放構(gòu)建自主生態(tài)，加速追趕全球頭部企業(yè)。國產(chǎn)替代需求持續(xù)釋放疊加國際局勢(shì)不確定性加劇，AI&數(shù)據(jù)中心、智能汽車、游戲等GPU需求有望高增，國產(chǎn)GPU迎來發(fā)展黃金期，我們看好國產(chǎn)GPU公司的發(fā)展與投資機(jī)遇。

　　▍理解GPU的核心：性能先進(jìn)性+生態(tài)計(jì)算壁壘

　　GPU物理性能取決于微架構(gòu)、制程、流處理器數(shù)量、核心頻率等，其中微架構(gòu)是核心點(diǎn)。我們認(rèn)為微架構(gòu)的快速創(chuàng)新迭代是GPU性能領(lǐng)先的前提，其圖形渲染單元和通用計(jì)算單元設(shè)計(jì)向著“更多、更專、更智能”的方向優(yōu)化迭代。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景來劃分，數(shù)據(jù)中心要求強(qiáng)算力、高并發(fā)吞吐量；游戲業(yè)務(wù)要求浮點(diǎn)運(yùn)算能力強(qiáng)、訪存速度快；圖形顯示要求圖顯專業(yè)化、精細(xì)化等。

　　生態(tài)：GPU生態(tài)構(gòu)筑通用計(jì)算極深壁壘，CUDA生態(tài)占據(jù)大部分市場(chǎng)，類CUDA生態(tài)蓬勃發(fā)展。GPU生態(tài)由上層算法庫，中層接口、驅(qū)動(dòng)、編譯器和底層硬件架構(gòu)三大部分基本構(gòu)成。GPU研發(fā)難度在圖形渲染硬件層面和？通用計(jì)算軟件生態(tài)層面，在IP、軟件棧方面研發(fā)門檻較高，需要較長的積累，先發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯。CUDA生態(tài)從2006年推出至今，經(jīng)過不斷發(fā)展完善，幾乎已在行業(yè)生態(tài)內(nèi)處于壟斷地位，目前RoCm等兼容Cuda的類計(jì)算生態(tài)蓬勃發(fā)展并處于快速推廣階段。

　　▍海外復(fù)盤：NVIDIA與AMD（ATI）的競(jìng)爭貫穿GPU發(fā)展歷程，架構(gòu)創(chuàng)新升級(jí)和新興AI等領(lǐng)域前瞻探索是領(lǐng)跑的關(guān)鍵

　　NVIDIA長期居于GPU市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)地位，近年AMD憑借RDNA架構(gòu)在游戲市場(chǎng)強(qiáng)勢(shì)崛起。Verified Market Research數(shù)據(jù)顯示，2022年全球獨(dú)立GPU市場(chǎng)規(guī)模約448.3億美元，NVIDIA和AMD的市場(chǎng)份額占比約為8:2。NVIDIA憑借自身性能領(lǐng)先和CUDA生態(tài)優(yōu)勢(shì)性始終占有GPU領(lǐng)域超50%的市場(chǎng)份額，數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)更是全面領(lǐng)先，在游戲顯卡領(lǐng)域，近年AMD憑借RDNA系列架構(gòu)強(qiáng)勢(shì)崛起。

　　NVIDIA先后與AMD等企業(yè)在性能方面競(jìng)爭博弈，架構(gòu)創(chuàng)新升級(jí)和新興領(lǐng)域前瞻探索是領(lǐng)跑GPU行業(yè)的關(guān)鍵。NVIDIA憑借性能領(lǐng)先長期占據(jù)超五成市場(chǎng)份額，AMD（ATI）也曾因架構(gòu)出色、性能驚艷實(shí)現(xiàn)反超。同時(shí)NVIDIA早在2006年前瞻性布局通用計(jì)算、構(gòu)建CUDA生態(tài)，為如今AI&數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的全面領(lǐng)先構(gòu)筑牢固的壁壘。NVIDIA積極布局異構(gòu)芯片、汽車、元宇宙等新市場(chǎng)，尋找新的強(qiáng)有力業(yè)務(wù)增長點(diǎn)。

　　▍國內(nèi)GPU市場(chǎng)：各應(yīng)用場(chǎng)景市場(chǎng)廣闊，國內(nèi)廠商大有可為

　　需求端1—AI：數(shù)據(jù)中心和終端場(chǎng)景不斷落地對(duì)計(jì)算芯片提出更多更高需求。新一輪AI對(duì)算力需求遠(yuǎn)超以往：CHATGPT類語言大模型底層是2017年出現(xiàn)的Transformer架構(gòu)，該架構(gòu)相比傳統(tǒng)的CNN/RNN為基礎(chǔ)的AI模型，參數(shù)量達(dá)到數(shù)千億，對(duì)算力消耗巨大，因此對(duì)算力硬件有大量需求。甲子光年預(yù)測(cè)，中國AI芯片市場(chǎng)規(guī)模2023年將達(dá)到557億元。AI芯片可進(jìn)一步細(xì)分為云端和終端，中國云端芯片市場(chǎng)規(guī)模較大，預(yù)計(jì)2023年增長至384.6億元，復(fù)合年增速到52.8%；終端芯片市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)2023年增長至173億元，年復(fù)合增長率達(dá)62.2%，伴隨各AI終端落地預(yù)計(jì)保持較快增長速度。

　　需求端2—汽車：汽車智能化浪潮下域控制器GPU市場(chǎng)前景廣闊。 自動(dòng)駕駛和智能座艙是智能汽車中具有廣闊前景的方向。蓋世汽車預(yù)計(jì)，2025年自動(dòng)駕駛域控制器出貨量將達(dá)到432萬臺(tái)，每臺(tái)自動(dòng)駕駛域控制器配備1-4片高性能計(jì)算GPU；智能座艙域控制器出貨量將達(dá)到528萬臺(tái)，絕大多數(shù)智能座艙域控制器配備1片GPU。自動(dòng)駕駛技術(shù)不斷提高和座艙進(jìn)一步智能化拉動(dòng)汽車GPU市場(chǎng)規(guī)模快速擴(kuò)張。

　　需求端3—游戲：游戲玩家人數(shù)持續(xù)增長，游戲GPU市場(chǎng)穩(wěn)中有升。Newzoo Expert數(shù)據(jù)顯示全球游戲玩家人數(shù)在2021年已達(dá)到2.96億人，且預(yù)計(jì)在2015-2024年預(yù)測(cè)期內(nèi)將以5.6%的復(fù)合年增率增長；游戲市場(chǎng)內(nèi)，游戲機(jī)和PC兩大主體出貨量再創(chuàng)新高，游戲機(jī)三大巨頭2021年出貨量高達(dá)4008萬臺(tái)；2021年Q4全球PC GPU出貨量（包括集成和獨(dú)立顯卡）高達(dá)11000萬片。

　　▍投資建議:

　　產(chǎn)業(yè)邏輯：GPU的核心競(jìng)爭力在于架構(gòu)先進(jìn)性能和生態(tài)豐富性，國產(chǎn)廠商正持續(xù)大力投入研發(fā)實(shí)現(xiàn)GPU架構(gòu)創(chuàng)新升級(jí)和快速迭代，力爭趕超國際領(lǐng)先水平；同時(shí)構(gòu)建與主流適配良好的生態(tài)環(huán)境，打造自主開放的軟硬件生態(tài)和信息產(chǎn)業(yè)體系。

　　投資建議：外部不確定因素疊加內(nèi)部加速自主創(chuàng)新背景下，國產(chǎn)GPU廠商有望加速崛起。伴隨政策大力扶持、國際科技貿(mào)易政策影響、國產(chǎn)廠商產(chǎn)品性能提升及生態(tài)逐步完善，國產(chǎn)GPU龍頭正迎來關(guān)鍵發(fā)展機(jī)遇。

　　▍風(fēng)險(xiǎn)因素：

　　產(chǎn)業(yè)鏈安全風(fēng)險(xiǎn)；市場(chǎng)競(jìng)爭加劇風(fēng)險(xiǎn)；商業(yè)需求不及預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)；產(chǎn)品研發(fā)不及預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)；國產(chǎn)替代進(jìn)程不及預(yù)期；宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。