壁仞科技啓動圖形GPU研發,首款7nm產品即將流片
【文/觀察者網 呂棟 編輯/周遠方】
長期以來,中國廣闊的圖形GPU市場,被英特爾、英偉達、AMD三巨頭瓜分,市場高度集中。
對初創公司來説,圖形GPU領域前期投入大、收益低,進入壁壘較高,因此國內很多新生GPU企業的產品專注於高性能計算(GPGPU),並不具備圖形處理能力。
但也有玩家想對巨頭髮起挑戰。
9月6日,壁仞科技宣佈,正式啓動圖形GPU新產品線研發,由該公司聯合創始人焦國方親自帶隊。此前,這家剛成立兩年就融資47億的初創企業,給外界更多的印象是一家做通用計算芯片的企業。
壁仞科技向觀察者網透露,該公司首款7nm通用算力產品即將流片,後期其圖形GPU產品將針對本土及新興應用場景進行深度優化,發揮‘後發者優勢’,目標是對標當前最先進的設計。
觀察者網梳理發現,目前國內GPU領域玩家眾多,但能量產上市的卻寥寥無幾。截至今年7月,做軍機圖形顯控模塊起家的景嘉微,是國內唯一能夠實現圖形GPU自主研發並商業化生產的企業,不過該公司即將推出的下一代14nm產品仍與英偉達有4-5年的差距。

景嘉微採用28nm工藝的GPU產品JM7200
首款7nm產品即將流片
9月6日,芯片新創企業壁仞科技宣佈,在包括人工智能訓練和推理的通用計算產品線之外,正式啓動圖形GPU新產品線研發,該公司聯合創始人焦國方(Golf Jiao),將擔任新的圖形GPU產品線總經理。
在3個月前,壁仞科技硬件架構負責人洪洲曾對外透露,該公司第一款GPU芯片定位高端通用智能計算,這顆7nm製程芯片將對標美國GPU巨頭英偉達還在醖釀之中的下一代5nm GPU計算芯片。
壁仞科技向觀察者網表示,該公司選擇此時進入圖形GPU賽道,主要有三個考慮:
第一,從產業佈局和市場覆蓋來看,壁仞科技從一開始就規劃要覆蓋GPU的兩大主要應用領域:一個是人工智能訓練及推理的通用計算任務;一個是以圖形渲染為核心的圖形處理任務。
第二,從時機上來看,壁仞的首款通用算力產品,業內俗稱的“大芯片”,主要包括人工智能AI訓練和推理,目前推進順利,即將流片,在這個時間點上,壁仞科技啓動GPU新產品線研發,佈局圖形GPU,完全是順勢而為,時機上剛剛好。
第三,從執行層面上來看,在圖形GPU賽道,壁仞科技擁有當前國內半導體市場上最強的團隊之一,圖形GPU新產品線總經理焦國方,是業內知名技術領袖之一,其他團隊成員也是GPU領域的“中堅力量”,具有豐富的軟硬件一體開發、架構優化等GPU全流程開發經驗及技術儲備。

東吳證券2021年8月研報截圖(證券分析師王紫敬、王平陽,研究助理王世傑)
履歷信息顯示,壁仞科技聯合創始人、圖形GPU產品線總經理焦國方,是GPU業內知名技術專家之一,具有超過25年的GPU產品架構和研發經驗,他曾在高通任職11年,作為GPU團隊負責人,自研開發了5代經典的高通Adreno移動GPU架構。

焦國方
對壁仞科技進入圖形處理領域,焦國方頗具信心。
他表示:“相較於人工智能市場,圖形GPU市場的集中程度更高,壁仞科技憑藉更貼近中國市場的優勢和國際化的技術實力,我們的圖形GPU產品將針對本土及新興應用場景進行深度優化,發揮‘後發者優勢’,從而加速產業升級和產品創新,實現市場領先。”
焦國方進一步介紹稱:“壁仞科技的圖形GPU產品將支持包括遊戲、AR、VR、仿真、視頻等產業的高速發展,未來還將進一步與AI產品技術融合,共同構成‘元宇宙’、‘數字孿生’等新興技術與應用的算力基礎,從而實現壁仞科技‘智繪全球’的願景。”
壁仞科技成立於2019年9月。雖然首款產品明年才會正式發佈,但截至2021年3月,該公司已完成B輪融資,總融資額超47億元人民幣。從投資方陣營來看,不乏啓明創投、IDG資本、華登國際、高瓴資本、格力創投、中芯聚源、碧桂園創投等知名投資機構。

壁仞科技部分投資陣容
持續融資的同時,壁仞科技也在不斷補強團隊陣容。
觀察者網梳理發現,目前壁仞科技核心團隊成員包括:
創始人、董事長兼CEO張文,曾任AI獨角獸商湯科技的總裁,並主導了商湯在上海、成都等地的大規模合作落地項目,他還曾與中芯國際創始人張汝京共同創辦LED產業園以及LED芯片企業映瑞光電。
聯席CEO李新榮出生於中國台灣,在GPU領域擁有超過30年的經驗,加入壁仞前在AMD就職15年,擔任全球副總裁、中國研發中心總經理,負責AMD大中華區的研發建設和管理工作。
硬件架構負責人洪洲,擁有近30年GPU架構設計經驗,曾擔任海思自研GPU負責人和首席架構師,在GPU架構設計、渲染算法、光線跟蹤算法、並行計算、GPGPU、X86和Arm SoC的架構設計等方面有50多項已獲批准的專利。
軟件生態負責人焦國方,曾是華為Futurewei公司GPU技術首席科學家,負責GPU相關的所有軟件生態;還曾在高通工作11年,成功領導和研發了5代高通Adreno移動GPU架構,此前他還在老牌圖形芯片供應商Trident、S3 Graphics工作數年。
高級副總裁陳文中,在GPU行業擁有超過25年的研發與團隊管理經驗,就職AMD期間,他領導一支規模近500人的技術團隊,在8年內實現了9款芯片的流片與量產,其中包括首款採用HBM技術的GPU芯片。
壁仞科技向觀察者網表示,該公司GPU團隊具有業內頂尖的開發經驗以及技術儲備,所以圖形GPU的目標是對標當前最先進的設計,同時該公司在GPU業務的發展路線上會有很多原創性的探索和可能。

今年3月,上海市長龔正調研壁仞科技
三大巨頭全球壟斷,中國市場前景廣闊
隨着GPU的並行計算優勢被逐步挖掘,GPU的應用領域從圖形處理擴展到高性能計算,市場需求變大。
市場研究機構Verified Market Research數據顯示,2020年全球GPU市場價值為254.1億美元,2027年有望達到1853.1億美元,年平均增速高達32.82%。
目前,全球GPU市場呈現寡頭競爭格局,集成GPU市場英特爾優勢明顯,獨立GPU市場英偉達與AMD兩強割據。
市場研究機構Jon Peddie Research數據顯示,2021年一季度,在全球PC端GPU市場中,英特爾以68%的市場份額位居榜首,AMD和英偉達分別以17%和15%的市場份額名列第二和第三;在PC端獨立GPU領域中,英偉達佔據81%的市場份額擁有領先優勢,AMD以19%的市場份額排名第二。

東吳證券2021年8月研報截圖
東吳證券在研報中預估,2020年中國大陸的獨立GPU市場規模為47.39億美元,預計2027年中國大陸GPU市場規模將超過345.57億美元。“隨着政策端對信息關鍵基礎設施自主可控的重視,國產替代浪潮來臨,國內獨立GPU產商的廣闊市場空間已被打開”。

東吳證券2021年8月研報截圖
觀察者網梳理發現,目前,國產GPU廠商主要分為兩大類,一類是從圖形顯示開始做起,未來想像英偉達一樣逐步轉向高性能計算;另一類是專攻於高性能計算,其產品不具備圖形顯示能力。
國內GPU行業內相關企業信息如下:






東吳證券2021年8月研報截圖
以上公司中,以研發通用算力GPU產品為主的企業主要有天數智芯、壁仞科技、登臨科技、沐曦集成電路、摩爾線程等。這些企業的經營模式均為Fabless,芯片設計出來後需要外部代工,目前實現產品上市的只有天數智芯。
景嘉微:從軍用定製走向民用
圖形GPU廠商中,景嘉微成為行業代表。截至2021年7月,該公司依舊是國內唯一一家能夠實現自主研發並商業化生產的企業。
景嘉微成立於2006年,主要從事高可靠軍用電子產品的研發、生產和銷售,主要有圖形顯控模塊、小型化專用雷達和芯片三大業務。
東吳證券研報顯示,景嘉微以做軍機圖形顯控模塊起家,於2014年成功研發軍用GPU芯片JM5400,隨後於2018年成功研發28nm製程的第二代GPU芯片JM7200。

圖片來源:景嘉微招股書
觀察者網查詢發現,景嘉微曾在9月3日的券商調研活動紀要中提到:
公司下一代圖形處理芯片研發目前處於流片階段,研發工作按照公司研發計劃順利推進。下一代圖形處理芯片部分測試工作已在前期完成,流片後還需做後續的測試,具體週期均需要視流片回來後的情況而定。公司下一代圖形處理芯片目標應用市場需以流片測試後的性能為準。
東吳證券指出,景嘉微下一代9系產品有望在2021年投片生產。
其中,9系產品中的JM9231跟英偉達2016年推出的GTX1080產品性能相當,主要針對國產化辦公電腦,便攜式計算機、中低端的遊戲機和高端嵌入式系統等消費電子領域;另一款9系產品JM9271科學計算能力得到大幅度提升,可以達到英偉達2017年中高端產品的性能標準,主要針對人工智能、深度學習等對計算速度要求非常高的高端應用領域。

東吳證券2021年8月研報截圖
財報顯示,2021年上半年,景嘉微實現營收4.75億元,同比增長53.51%;淨利潤為1.26億元,同比增長41.11%;芯片領域產品實現收入2.14億元,同比增長1354.57%;小型專用化雷達領域產品實現收入4481.54萬元,同比增長28.97%。
東吳證券研報提到,景嘉微GPU完全自主研發,採用正向設計,不存在設計環節核心技術被國外“卡脖子”問題;該公司7系產品已與國內主要的軟硬件廠商如聯想、長城完成適配,9系產品有望兼容市面上的主流軟硬件;景嘉微2021年在黨政信創領域出貨量市佔率較高,2021年有望實現6億元收入,增速超過700%。


景嘉微核心技術人員 圖片來源:公司招股書
6月3日,美國總統拜登以“應對中國軍工企業威脅”為由簽署行政命令,將包括景嘉微在內的數家中企列入投資“黑名單”,禁止美國人與名單所列公司進行投資交易。
針對此事,景嘉微6月4日回應指出,此投資禁令未對該公司經營產生實質性影響。

景嘉微股權結構:國家大基金持股9.14%,為第二大股東
針對國產GPU的發展現狀,天數智芯董事長、前紫光集團聯席總裁刁石京今年7月向觀察者網表示,像GPU這樣廣泛應用於政府、企業、國防、科研等領域的產品,國內處於外企一家獨大的局面,從產業鏈的角度來説存在不少安全風險。但目前國內GPGPU創企跟英偉達、AMD等外企相比還有較大差距,不僅是單一芯片,還包括產品線的覆蓋範圍、生態建設等。國內企業要在敢於承認差距的同時,去思考怎麼縮小差距。
對此,東吳證券今年8月在研報中指出,國產GPU的發展要做好以下幾點:
1)進一步提高圖形處理能力,保障國產GPU的基本功能。雖然高性能計算應用使得GPU市場需求快速增加,但圖形處理依舊是GPU的基本能力和應用,英偉達2020年圖形處理營收佔比依舊高達59%。
2)擴展高性能計算能力,增強國產GPU除圖形處理之外的非傳統功能。高性能計算是GPU未來發展的新興方向,國產GPU需要把握新興方向,爭取佔據科技高地。
3)逐步建設生態系統,提高用户體驗。國外GPU發展具有先發優勢,已經有CUDA、ROCm等較為成熟的計算生態,國產GPU剛剛起步,需要重視生態建設,為未來發展打下基礎。
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