2020年08月17日
第A13版:高新产业

GPGPU呼唤国产替代

▶ 本报记者 戈清平

  8月4日,国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,从八个方面支持集成电路产业和软件产业高质量发展。上海天数智芯半导体有限公司首席科学家郑金山表示,《若干政策》为我国集成电路产业和软件产业的未来发展指明了方向,相关产业将迎来利好,希望通用图形处理器(GPGPU)这一细分产业能够发展起来。

  “纵观整个IT系统,从CPU、操作系统、办公套件、整机到服务器,我国都已经初步具有一些商用化的可替代产品,唯独在GPGPU领域,目前还是一片空白。”郑金山说。

  据了解,GPGPU是专门处理图形任务的处理器,执行原本由中央处理器处理(CPU)完成的通用计算任务。图形处理器的特点是并行处理能力特别强,计算能效比高,并且有很大的存储带宽。有些应用,例如人工智能(机器学习)模型训练与推理、高性能计算等往往是大数据流应用,这时用GPGPU解决此类问题就比CPU效率更高。

  郑金山表示,目前GPGPU广泛应用于高性能计算、行业AI应用、安防与政府项目、互联网及云数据中心等。其主要应用场景:一是人工智能模型训练与推理;二是高性能计算。

  根据有关数据预测,到2025年,我国GPGPU芯片板卡的市场规模将达458亿元,2019年到2025年的年复合增长率将高达32%。按行业来分,互联网及云数据中心为228亿元,安防与政府数据中心为142亿元,行业AI应用为37亿元,高性能计算为28亿元。可以看出,GPGPU在我国的需求量很大,对国民经济的发展至关重要。

  “但就是这样一个市场前景广阔,并能够广泛应用于勘探、天气、海洋、气候变化、核能、发动机、航空航天等领域的GPGPU市场,目前处于全球一家独大的局面,而且该公司的产品价格昂贵,产品种类单一。”郑金山举例说,以中国的云端AI训练芯片市场为例,最大的供应商为国外厂商,其市场份额达90%。

  在郑金山看来,这样的局面虽然源于企业的技术和实力,但是从国家的供应链安全角度而言,尤其是一些重要的企业和机构陆续被美国列入禁售实体名单后,对我国相关产业的发展极为不利。“《若干政策》的出台就是看到了集成电路和软件产业实现国产替代的必要性和紧迫性,并从财税、投融资、研究开发等多个方面,支持相关企业发展壮大。这对整个国产GPGPU的市场培育有很大帮助;另一方面,从技术难度看,GPGPU国产化并非可望不可及。”郑金山说。

  在郑金山看来,目前国内在GPGPU领域已经有了较好的积累,一些企业也在这一领域发力。“天数智芯就集结了来自世界知名芯片公司AMD的GPU部门和企业软件翘楚Oracle、IBM、英伟达等公司的多位高管,并在积极研发针对云端算力提升的训练及推理芯片。”据他介绍,该公司面向人工智能训练的GPGPU芯片计划在今年实现批量生产,2021年初商业化投向市场;此外,面向人工智能推理的GPGPU芯片也在研发之中。郑金山希望,有能力的国内企业应该携手在GPGPU领域闯出一片天地,共同实现GPGPU国产替代。

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