股票报告网整理http://www.nxny.com 行业研究丨深度报告丨软件与服务 [Table_Title] 信创系列深度之 GPU：破晓而生，踏浪前行 股票报告网整理http://www.nxny.com 丨证券研究报告丨 报告要点 [Table_Summary] 近期美国通过涉台法案、对中国禁售高端计算芯片等事项无不表明中美摩擦尤其是科技领域限 制进一步加大，国产替代紧迫性和重要性进一步提升。 GPU 作为支撑众多科技领域发展的底 层核心，是数据计算的核心底座，在商业计算、人工智能等诸多板块均有着较为广泛的使用， 是科技行业的重要支撑。 分析师及联系人 [Table_Author] 宗建树 SAC：S0490520030004 余庚宗 SAC：S0490516030002 胡世煜 SAC：S0490520110002 方子箫 请阅读最后评级说明和重要声明 2 / 34 股票报告网整理http://www.nxny.com 丨证券研究报告丨 cjzqdt11111 2022-09-18 软件与服务 [Table_Title2] 信创系列深度之 GPU：破晓而生，踏浪前行 行业研究丨深度报告 [Table_Rank] 投资评级 看好丨维持 [Table_Summary2] GPU：数据计算核心底座 [Table_StockData] 市场表现对比图(近 12 个月) GPU（图形处理器）是进行图形和图像相关运算工作的微处理器。其概念自 20 世纪 70 年代 [Table_Chart] 软件与服务 末提出，最初被定位为分担 CPU 压力的附属硬件，后来由于能承担大规模运算而逐渐被人们 15% 重视。近年来数据处理需求与日俱增，但摩尔定律逐渐遭遇瓶颈，算力供需错配下具备并行计 -1% 算特性的 GPU 芯片需求骤增，市场随之高速增长。细分维度看，伴随人工智能算法的不断普 -16% 及，专用于科学计算的 GPGPU 占比持续提升，或将取代图形类 GPU 成为未来核心计算底座。 -32% 全球格局：国际巨头垄断，国产厂商起步追赶 资料来源：Wind 2021/9 2022/1 沪深300指数 2022/5 2022/9 全球 GPU 市场中，基本被 Nvidia、Intel 和 AMD 三家垄断，独显市场中 Nvidia 与 AMD 双雄 垄断市场，2022 年 Q2 市占率分别约为 80%和 20%。复盘双雄发展，Nvidia 凭借其卓越的创 相关研究 新能力、强大的芯片设计能力和稳定的决策执行能力牢牢占据霸主地位，同时强大的 CUDA 软 [Table_Report] •《计算机行业 2022 半年报综述：收入增长边际 件生态是推升 GPU 计算生态普及的关键力量，帮助英伟达成为 AI 产业目前最大受益者。反观 减速，盈利能力显著承压》2022-09-07 AMD，尽管生态存在劣势，但是凭借其高性价比优势在中端市场占据一席之地。双雄的强研发 •《上海智能汽车政策频出，L2+L3 级别普及加速》 及创新能力以及生态的建设造就了双雄垄断的长久局面。 2022-09-07 庞大需求+国产替代，国产厂商迎来时代机遇 •《信创系列深度之 CPU：云程发轫，国产崛起》 2022-08-04 中美摩擦不断，国产替代紧迫性和重要性进一步提升，2022 年 8 月 31 日，英伟达发布公告美 国政府对向中国和俄罗斯出口的 A100 和即将推出的 H100 芯片实施了新的许可要求，AMD MI250 芯片亦受到影响。高端 GPU 型号受限为我国应用厂商敲响警钟，国产 GPU 有望打破 传统双雄局面，落地有望加速推进。另一方面，在元宇宙、人工智能、云游戏、自动驾驶等新 场景和需求爆发式增长背景下，中国 GPU 市场有望快速增长，带来广阔的市场空间。 投资建议：建议关注国产 GPU 头部厂商 GPU 作为数据计算核心底座，战略地位高，国家高度重视，当前中美科技摩擦背景下，自主可 控势在必行。从成长性维度看，全球市场空间广阔，国内市场规模也达到百亿量级，同时伴随 下游需求提升而加速提升。在数字化驱动总需求提升背景下，叠加国产化趋势，国产 GPU 产 业迎来总量和份额双提升机遇，国产 GPU 厂商发展提速。我们看好国产 GPU 行业投资机遇， 大市场需求下，政策大力支持，GPU 国产化空间广阔，优秀厂商稀缺性凸显，加速成长，部分 厂商甚至育有望爆发式增长，建议重点关注国产 GPU 头部厂商。 风险提示 1、政策支持不及预期； 2、本土厂商产品性能不及预期； 3、行业竞争加剧风险。 请阅读最后评级说明和重要声明 更多研报请访问 长江研究小程序 股票报告网整理http://www.nxny.com 行业研究 | 深度报告 目录 GPU：核心计算底座 .................................................................................................................... 6 摩尔定律放缓无法匹配爆发式算力需求，GPU 兴起 ...................................................................................... 6 GPU 在并行运算层面具备一定优势 ............................................................................................................... 7 历史复盘：当前 GPU 进入高速发展期 ........................................................................................................... 8 多点开花，GPU 市场高速成长..................................................................................................................... 10 全球格局：国际巨头垄断，国产厂商起步追赶 ........................................................................... 13 竞争格局：国际巨头三强垄断 ...................................................................................................................... 13 英伟达：GPU 王国缔造者，AI 时代先行军.................................................................................................. 14 AMD：兼具 CPU+GPU，卓越性能引领算力时代 ........................................................................................ 20 庞大需求+国产替代，国产厂商迎来时代机遇 ............................................................................. 24 总量与份额双击，国产厂商迎来发展黄金期 ................................................................................................ 24 国内厂商奋力追赶，迎来时代黄金机遇 ....................................................................................................... 24 投资建议：建议关注国产 GPU 头部厂商 .................................................................................... 33 图表目录 图 1：GPU 在数字芯片里的层级和定位 .......................................................................................................................6 图 2：摩尔定性失效，CPU 满足不了日渐增长的计算需求 ..........................................................................................7 图 3：对比：CPU vs GPU vs FPGA............................................................................................................................7 图 4：四类逻辑芯片的特性比较 ...................................................................................................................................7 图 5：中国人工智能服务器市场规模（2021H1，按加速卡类型）...............................................................................8 图 6：GPU 发展史 .....................................................................................................................................................10 图 7：GPU 是科技行业重要支撑 ..........