-聊聊各大国产GPU都在说自主研发但实际情况各不相同

聊聊各大国产GPU都在说自主研发但实际情况各不相同

这两年国内的芯片行业崛起的速度很快,这当然国家大力支持以及中美在芯片半导体的竞争有很大关系。尽管也有像武汉弘芯这种事情发生,但从现在的趋势来看,国内的芯片行业的确在蓬勃地发展着,特别是自研芯片部分,已经有多家企业拿出了相关的产品,取得了不错的成绩,甚至包括一些手机厂商也走上了自研芯片的道路。

就芯片的设计来看,目前主要是集中在CPU和GPU部分,CPU我们就不多说了,毕竟真正能民用的太少,主要集中在服务器和商业电脑上;但是GPU这部分,这两年连续冒出不少国内厂商,发布了号称可民用的产品,当然这些GPU大家都会说是自主研发。当然自主研发的渠道有很多,将其他一些IP拿来自己拓展,也可以说是自主研发,今天我们简单聊聊几个比较知名的国内GPU厂商,也算让大家了解一下目前国内GPU研发的现状和一些背景。

当然实际上据我们了解,国内开发GPU的厂商都已经超过20家,大部分其实更多是商用或者服务器领域的产品,而且知名度也不是那么高。所以我们介绍的几个厂商,算是这两年曝光率较高的,同时产品也引起大家关注的。

景嘉微:军工GPU转型民用市场,产品已用于商业整机

景嘉微算是国内涉足GPU行业的老牌厂商了,而且景嘉微的GPU的确是自主设计,在架构、指令集部分都是如此,算是真正的从零开始。第一代景嘉微的GPU主要是用于军工领域,而到了第二代GPU架构才开始转向商用,算是从军用领域垮向了民用领域。景嘉微的第二代产品JM7200于2018年8月流片成功,另外下一代JM9系列GPU研发已处于后端设计阶段。

景嘉微的GPU曾出现过跑3DMark的图片,而且一度传说新一代的GPU性能堪比GTX 1080,不过现在看来让景嘉微的GPU顺畅跑游戏依然是个难度不小的事情。最新的情况是景嘉微的JM9系列游戏性能只比得上GTX 1050,不过据说功耗极小,只有30W左右,很显然这不是为游戏玩家准备的GPU。另外景嘉微的GPU应该不会单独以显卡的形式在市面上出现,还是和各大企业合作,所以个人用户就不用考虑太多了。

景嘉微上一代研发的JM7200在通用领域主要应用于桌面办公计算机,已经和长城科技信息有限公司、北京神州数码有限公司等多家公司签订合作框架协议。所以我们也能在一些商用电脑上看到景嘉微GPU的身影。JM9系列估计也会以这种方式存在,短期内景嘉微应该不会有很大的变化,只是看有没有更多商业订单,不过作为一个纯国内研发GPU的公司,景嘉微现在做得已经算不错了。

兆芯:购买VIA技术支撑开发,新一代显卡规格平平

兆芯这个公司名气在外,其实不用多介绍,这算是国内少有的又有CPU又有GPU的厂商了。当然兆芯大量技术来自于威盛电子,这也不是什么秘密,VIA前两年把相关的技术都打包卖给了兆芯,本身兆芯这个公司成立时VIA又占了20%的股份。所以兆芯算是踩在巨人肩膀上,在CPU和GPU上的研发都算是有来自VIA的技术支持。

兆芯目前最新的GPU是Arise-GT10C0,第三季度才发布。不过和其他厂商动辄吹什么7nm不同,兆芯的这款显卡相当务实。采用28nm工艺,核心频率500MHz,搭配64/128-bit 2/4GB DDR4内存,支持DX11、OpenGL 4.5、OpenCL 1.2,兼容x86、Arm、MIPS等主流硬件平台,兼容银河麒麟KOS、统信软件UOS、Windows等主流操作系统。从浮点计算来看,这货的性能接近GTX 1050的水准,纹理填充还高一些。

不过要寄望于这款显卡解决玩家需求那是不现实的,这款28nm的GPU跑分只有GT630的水平,也就是说用这货来玩游戏连目前的核显都不如。所以很显然兆芯也没想着推出可供用户购买的零售版,应该还是会去抢占一下商用市场,或许在一些国产整机中我们能见到这款显卡的身影。另外兆芯自己推出的CPU目前也集成了相同的GPU,从性能和规格来看无疑是比价落伍的,其风头远远不如芯动科技和沐曦公司。

芯动科技:风华系列风头正劲,架构来自于英国公司授权

不过要说这一年来国内GPU公司风头最劲的,肯定还是芯动科技了,芯动科技发布的风华一号和风华二号,的确在某种程度上让国产GPU的影响力在国内提升了。其中风华一号号称国产第一款4K显卡,而在八月发布的风华二号,则是一款集超低功耗、强渲染、4K高清三屏显示、4K视频解码、智能AI计算于一体的桌面和笔记本GPU。

不过芯动科技虽然说是自研发GPU,但其GPU的技术实际上是来自Imagination,目前芯动科技的GPU架构都是Imagination授权而来。风华一号显卡的A型卡就是基于PowerVR BXT-32-1024 GPU核心,12nm制程,配备128位16GB GDDR6X显存,可提供5TFlops的算力。而B型卡则是双芯片的设计,性能直接翻倍。当然从海外公司获得IP授权然后自己研发,也可以看做是自主设计,就像华为的麒麟芯片也是获得了ARM授权一样。

风华一号要今年晚些时候上市,而风华二号则更强,像素填充率48GPixel/s,FP32浮点算力1.5TFlops(每秒1.5万亿次计算),麒麟操作系统下GLmark2基准测试评分超过6500,可完美运行Unigine Heaven测试,支持OpenGL 4.3、曲面细分技术,支持科学/边缘计算,AI性能超过12.5TOPS,当然具体上市的时间现在就不清楚了。

从目前来看,芯动科技的自研发显卡完成度比较高,据悉风华三号也已经设计完成,会增加光追功能。而且虽然从用途来看,风华一号和风华二号依然主要用于商用,更多是直接和国产整机以及国产操作系统搭配,但也说不一定未来芯动科技的显卡会有单独针对民用市场销售的版本。另外多说一句,Imagination目前还有免费授权的IP,国内不少GPU厂商都在使用,加上苹果的GPU其实也是这家公司授权,所以Imagination的市场份额其实并不小。

沐曦:虽是初创GPU公司,但却采用了7nm工艺

沐曦这个公司可能之前听说过的人不多,毕竟是一家国内的初创公司。不过这家公司的计划却不小,不但率先采用了7nm的工艺来打造自己的GPU,同时还希望能在2025年推出完整可玩游戏的GPU产品。当然这也意味着这家公司目前的GPU主要还是针对生产力,而不是普通的民用领域。

这家公司的英文名为MetaX Tech,实际上他们现在的GPU就是加速卡。今年早些时候,这家公司的异构7nm GPU已经流片,准备投入生产,据说该产品的制造“很快”开始。另外用于科学计算、人工智能推理和数据中心的第二款GPU,目前也正处于研发的最后阶段,计划在2024年量产。

据悉2025年,沐曦将有融合了图形渲染的完整GPU产品面市,也就是真正的GPU游戏卡了,不过现在还不清楚具体细节。当然7nm制程的国产GPU其实并不少,但都是基于加速卡,也就是和沐曦类似。不过与其他一些国内GPU不同,沐曦产品是完全自主研发的IP,并非像芯动科技那样直接从Imagination获得授权。

之所以要单独介绍这个公司,是因为它的GPU团队很多是前AMD的工程师,所以在技术底蕴部分还是很值得期待。这有点像另一家GPU公司摩尔线程,这是由NVIDIA前副总裁张建中先生创办的公司。

写在最后

对于这些国内的GPU公司,我们普通用户其实不用给与太多的期待,虽然这些公司的GPU在发布的时候,总是给人一种高大上的感觉,但实际上如果从普通用户常用的应用场景来看,国产GPU的性能差距和国外相比还是非常大,比如说游戏。目前最好的国产GPU且不说没有真正面向普通用户的产品,而且游戏性能也就是AMD和NVIDIA多年前的水准,从这个角度而言,国内GPU想要在这几年在民用市场上有很大的改变,可能性不大。

国产GPU更多的用途是在商用、服务器以及生产力加速部分,特别在当前复杂的环境下,AMD和NVIDIA高性能的计算卡也被限制卖往国内,那么国产GPU的存在就显得很有必要了。目前这些GPU多用在国产商用机、国内服务器、云端计算以及AI计算等方面。海外各种禁令虽然短期内会在相应领域上给我们带来不小的麻烦,但也会促进国内公司在相应的领域上发力,这对于这些公司而言未尝不是一个机会。

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