关于算法:全球最大的半导体IP产业链你了解多少

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GPU 发展史

GPU(graphics processing unit):图形处理器,又称显示外围、视觉处理器、显示芯片,是一种在个人电脑、工作站、游戏机和一些挪动设施(如平板电脑、智能手机等)上做图像和图形相干运算工作的微处理器。

1999 年,NVIDIA 公司在公布其标志性产品 GeForce256 时,首次提出了 GPU 的概念,但具备 GPU 性能的处理器在 80 年代就曾经呈现了。GPU 的诞生及尔后一直变革的技术演进,是为了应答日益简单的图形计算需要,达成更加真切、更加活泼的实时感官体验。随着 GPU 融入硬件 T &L 性能,Shader 的呈现和对立渲染架构的倒退,再到目前 GPU 光线追踪技术以及向通用计算畛域的拓展,GPU 行业经验了一次又一次的改革。

GPU 产业链

在 GPU 乃至整个半导体的产业链中,上游次要是指 EDA、IP 受权以及 GPU 芯片设计公司,中游次要是指 GPU 的制作和封测公司,上游次要是集成商和终端客户。

1. 产业链上游

EDA 是电子设计自动化,是一种在计算机辅助下,实现芯片设计方案输出、解决、模仿、验证的软件工具。EDA 畛域三大巨头,Synopsys、Cadence 和西门子旗下的 Mentor Graphics,占了寰球 65% 左右的份额,而在国内这三家的份额更是占到了 95% 以上,能够说处于相对的垄断位置。尤其是先进制程畛域,简直齐全被 Synopsys 和 Cadence 两家垄断。在中国外乡专一于芯片设计 EDA 工具的企业中,比拟有代表性的有华大九天、广立微、芯禾科技等。

半导体 IP 是指集成电路设计中事后设计、验证好的功能模块,其因为性能高、功耗优、老本适中、技术密集度高、知识产权集中、商业价值低廉,是集成电路设计产业的外围产业因素和竞争力体现。芯片设计公司通过相似搭积木形式购买 IP,实现某个特定性能,缩短芯片开发工夫。

ARM 是寰球最大的半导体 IP 提供商。2020 寰球半导体 IP 排行榜中,ARM 排名第一。全世界超过 95% 的智能手机和平板电脑都采纳 ARM 架构,国产 SoC 中有 95% 是基于 ARM 处理器技术。

国内 GPUIP 的次要供应商有芯原股份、芯动科技、芯来科技。

芯片设计公司使用 EDA 工具和 IP 模块,通过零碎设计和电路设计,将设定的芯片规格造成芯片的设计幅员。目前,寰球芯片设计仍处于高度垄断的格局,美国占据着最大市场份额。

国内上出名的芯片设计公司次要包含英伟达、AMD、英特尔、ARM、高通等公司,而国内目前在 GPU 畛域曾经做出成熟产品的只有景嘉微一家。

2. 产业链中游

晶圆制作是指在制备的晶圆资料上构建残缺的物理电路。过程包含掩模制作、切片、研磨、扩散、光刻、刻蚀、离子注入等外围工艺。封测是在晶圆设计、制作实现之后,对测试合格的晶圆进行封装检测失去独立芯片的过程。

次要的芯片制造商有台积电、中芯国内、三星、英特尔。国内最先进的是中芯国内的 14nm 工艺,而三星和台积电 5nm 曾经量产,差距在 3 代左右。

封测在芯片整个产业链绝对简略,也是国内优先发展的方向,目前国内在封测畛域处于领先地位。大陆的封测厂次要有长电科技、通富微电、华天科技、日月光电。

总结:GPU 产业链中上游的供应波及设计、制作、封测三个次要环节,整体供应模式有 IDM 和 Fab+Fabless 两种。

IDM 模式将设计、制作和封测集中在一起,代表厂商有英特尔。Fab+Fabless 模式的代表有(1)AMD 设计,台积电制作,通富微电封测;(2)ARM 营垒的苹果设计,台积电制作,日月光封测。
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3. 产业链上游**

GPU 产业链的上游次要是包含显卡集成商以及终端客户。

一个残缺的显卡包含主芯片、显存、供电模块等,通常将采纳 NVIDIA 显示芯片的显卡称为 N 卡,而将采纳 AMD 显示芯片的显卡称为 A 卡。这些显卡组装生产工厂负责将由 AMD 或者是 NVIDIA(AMD 和 NVIDIA 个别只负责提供外围)提供的显卡外围局部依照 AMD 或者是 NVIDIA 的技术要求整合在一块显卡版上。

GPU 的终端客户次要包含 PC、手机、服务器、无人驾驶、虚构货币矿机、AI 芯片和军事畛域。

以 AI 为卖点的初创 GPU 企业掀起融资潮

2019 年 9 月成立的壁仞科技已实现 B 轮融资,成立两年多累计融资超过 47 亿,估值超 10 亿美元。

2020 年 6 月成立的摩尔线程取得数十亿元融资,其 GPU 产品线笼罩通用图形计算和高性能计算。

2020 年 9 月成立的沐曦集成电路实现十亿元 A 轮融资,公司的开创团队次要来自 AMD 等国内公司。

2019 年 11 月成立的芯瞳半导体将在南京投资 1.5 亿元,开发国产自主 GPU 和人工智能芯片。

2018 年 12 月在上海成立的瀚博半导体曾经实现总计 5 亿人民币的 A + 轮融资,其产品实用多个人工智能畛域。

2017 年 11 月成立的登临科技最近实现 A + 轮融资,其首款 GPU+(软件定义的片内异构通用 AI 处理器)产品已胜利回片通过测试。

2015 年 12 月成立的上海天数智芯近期实现 12 亿元的 C 轮融资,其 7 纳米通用 (GPGPU) 云端计算芯片 BI 于 2020 年 5 月流片、11 月回片并于 12 月胜利“点亮”。

总结:

在 AI 减速计算、国产半导体自主翻新和风投资本的多重驱动下,本来惊涛骇浪的国产 GPU 忽然风生水起,在本就躁动不安的中国半导体业界掀起一股风浪。

国家信创市场需求和工业管制等特定畛域对 GPU 的需要增长将给景嘉微等国产 GPU 厂商带来增长和扩充市场的时机。

至于以 AI 为次要利用市场的这些 GPU 新贵们,除了拿出真正能够比照的 GPU 芯片外,还须要在生态建设和 AI 场景落地方面下功夫,证实本人拿到这么多钱的确是“物有所值”。

正文完
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