GPU难以超越CUDA生态？国产GPU厂商：干就对了！

电子发烧友网报道（文/黄晶晶）当业界更多的将英伟达定义成一家软件公司的时候，其建立在GPU+CUDA生态上的商业模式也成为其领先的关键。而如今，国产GPU这几年发展得非常快，具有一批面向图形和计算的先锋企业。在中国集成电路设计业2021年会（ICCAD2021）上，包括电子发烧友网在内的媒体采访了芯原股份创始人、董事长兼总裁戴伟民，芯动科技工程副总裁毛鸣明，芯动科技VP/技术总监高专，以及沐曦高级销售总监王磊等。我们国产GPU的市场定位在哪里，产业生态如何建设，他们进行了深入分析和探讨。

国产GPU找准产品定位

GPU赛道有三类产品，AI人工智能、FP双精度浮点运算和图形渲染。目前许多初创公司从AI开始发力，再往双精度浮点运算和图形渲染扩展。芯动科技VP/技术总监高专介绍，芯动选择的赛道与之相反，是以最复杂的图形渲染为出发点，通过打通渲染结合各种智能计算能力，贴近服务国内产业链，并提供差异化定制竞争能力。高专坦言，走渲染这条路开始会比较艰难，像通用计算堆核就可以，但渲染管线建模复杂得多，渲染的复杂程度决定了前半程充满挑战。
 
那么国产GPU市场在国际巨头的包围下如何切入市场呢？高专认为有两个方面，一是新赛道上弯道超车，比如基于云端的渲染需求呈现爆发式增长，比如元宇宙概念的兴起，芯动GPU架构适合这类应用，能够提供相应的产品，“云这个比较新的赛道也是有差异化的，其实需要和一些主流客户绑定，比较适合芯动科技GPU的架构和定制策略”。另外虚拟化技术由于和传统的市场有一定的竞争关系，“云上面的应用越广越多，虚拟化越来越普及的话，其实是蚕食了现有的市场，芯动科技可以抓住的架构和生态上有优势的点进行突破”。
 
二是在桌面笔记本终端市场，对于国产GPU厂商也会有一定的机会，要进入这样的市场还是需要找到一个立足点，用户对价格超级敏感，虽然可能很久不赚钱，但可以走入千家万户。高专对此很乐观：“我们支持国内客户生态进行量身定做的迭代，可以兼容国产操作系统还有Windows DX，并不是孤军奋战。芯动科技在高端工艺迭代和供应链产能方面特别擅长，我们为客户走量和铺货速度非常快，极致提升性价比，持之以恒的决心和执行力是很强的。只要给我们一个抓手，一到两年的时间，我们就能为这个市场提供各种高性价比产品。我们公司一直都是盈利的，持续投入能力很强，从设计到量产到系统支持，我们都有足够的资源和人才。”
 
芯原是GPU IP供应商，已经具有20年的研发经验，从最早涉足手机GPU，到后来汽车仪表盘的图形渲染，如今很多汽车仪表盘的GPU都使用了芯原的IP。芯原股份创始人、董事长兼总裁戴伟民表示，如今GPU行业呈现百放齐放的状态非常好，原来很难招聘GPU人才，现在资本进来、GPU创业增多，都给行业带来了积极作用。这里面可能并非每家公司都能生存发展下来，但其中沉淀了大量的GPU技术人才。
 

芯原股份创始人、董事长兼总裁戴伟民

 
戴伟民还认为，国产GPU厂商看到了云端GPU、服务器GPU的需求，也看到了图形GPU的市场，若是一味地去拼消费级PC的市场并不合时宜，关键还是要找到国产GPU发展的差异化。
 
成立于2020年9月的沐曦集成电路，致力于为异构计算提供高性能GPU芯片和解决方案，产品主要应用方向包含传统GPU及移动应用，以及人工智能、智慧城市、数据中心、云计算、自动驾驶、生命科学、数字孪生、元宇宙等高性能异构计算前沿领域。沐曦高级销售总监王磊表示，沐曦自研GPU的切入点是对科学计算、机器学习和AI训练等方面有迫切市场需求的计算领域。沐曦对基于应用的可重构GPU架构进行架构创新，同时也会抓住后摩尔时代所赋予的机遇。

沐曦高级销售总监王磊

 
在市场方面，王磊表示，沐曦瞄准最迫切的市场应用，最痛点的需求，在标杆行业形成口碑，逐步迭代并取得更多行业的认可和市场份额。

兼容CUDA与共建并举，Vulkan生态呼声高

王磊认为，硬件的性能门槛并不高，通过产品迭代可以接近巨头，然而客户更在意的是好不好用，这就是生态问题。当前很多公司的策略是先做兼容，再做自己的生态，这是比较科学的办法，若一开始就建自己的生态，其难度更大。
 
芯动科技工程副总裁毛鸣明表示，从生态方面来看，芯动从图形渲染方面入手，有业界包括Vulkan在内的多个主流标准的API框架，芯动把API的接口支持做好，用自己的软硬件架构创新和高端工艺迭代能力，做差异化性能调优等，就可以切入到GPU图形渲染的市场，避免一上来就跟非常强大的CUDA生态PK。而CUDA生态由英伟达打造，更倾向于用来做AI计算。
 
毛鸣明坚信：“最终GPU市场应用最广的必将是高端渲染结合通用计算的领域，我们做出来的产品一定能兼顾，并且真正满足渲染市场需求而不是资本需求。我们贴近客户需求的模式，与客户共赢，与行业共赢。我们欢迎有意向的客户与芯动携手，各种定制需求我们都会考虑，打造具有顶尖差异化优势的产品，赋能我们客户的生态。”
 
因此，芯动现阶段采取的策略是避免一入场就正面挑战CUDA生态。另外，现在业界比较支持和大力发展的Vulkan生态，应避免走OpenGL的老路，变成一个非常庞大且复杂的API，Vulkan生态建设值得关注和投入。
    
Vulkan是一个跨平台的2D和3D绘图应用程序接口（API），最早由Khronos Group在2015年提出。Vulkan针对实时3D程序设计，旨在提供更低的CPU开销与更直接的GPU控制。戴伟民也表示，Khronos联盟一直在推动除CUDA之外的生态，包括英伟达也在这个联盟，还有华为、芯原是联盟董事会成员。如今Khronos联盟比较看好Vulkan的生态发展。
 
 
小结：
 
无论是面向高性能计算还是图形渲染，国产GPU是在近几年才开始加速追赶国际巨头。不过，从采访交流中我们也能感受到厂商们对GPU赛道的兴奋，现在正是取得国产GPU突破的关键时期。