2018年，美國政府禁止中興通訊向美國企業購買晶片，直接導致中興通訊停運。
2019年～2020年，美國政府持續向臺積電施壓，要求臺積電不得向華為提供晶片，使華為Mate40成為搭載高階麒麟晶片的“絕版”機。
晶片禁令對“中國芯”的影響如此之大，國產晶片該何去何從？
part 1 行業背景
1、發展歷程
隨著計算機技術的發展，人們對視覺影象的要求越來越高，
CPU（中央處理器）
內整合該類應用的電路算力與效能跟不上發展的需求，因此針對這類應用的晶片——
GPU（影象處理器）
應運而生。
1999年，美國英偉達公司做出了第一款GPU，作為計算系統的核心用在計算機上，率先將顯示卡晶片帶入GPU時代。
GPU的獨立出現帶動了遊戲、製圖、影片等行業的快速增長。在國家經濟轉型、產業結構升級的時代背景下，我們已經進入了一個算力時代。
2、算力時代
算力簡單理解就是計算機的計算能力。
網際網路時代的大資料高速積累，全球資料總量呈幾何式增長，算力為大資料的發展提供堅實的基礎保障。
影視行業
2009年上映的電影《阿凡達》，在當年可以說是巔峰之作，美輪美奐。如果沒有超級計算機的算力支援，用普通電腦做後期效果渲染需要1萬年的時間，而用超級計算機，一年就可以完成計算。
人工智慧
預計到2030年，無人駕駛、智慧醫療等領域的算力需求相當於1600億顆高通驍龍晶片的算力，可想而知，1600億顆這樣的晶片算力需求有多大。
這麼大的算力需求要用什麼去滿足呢？那就是要講的具有超強計算能力的顯示卡晶片—
GPU
。
part2 行業現狀
1、市場規模
從全球GPU行業市場規模來看，2020年全球GPU行業市場規模為254。1億美元，預計2027年將達到1853。1億美元，
年平均增速為32.82%，保持高速增長狀態
。
2020年，中國的獨立GPU市場規模為47。39億美元，保守假設中國GPU市場規模保持與全球GPU市場規模相同的增速，預計2027年中國大陸GPU市場規模將超過345。57億美元。
2、競爭格局
（1）分類
首先我們瞭解下GPU的分類，
GPU包括兩種：整合GPU和獨立GPU
。
整合GPU
：是將顯示晶片、視訊記憶體及其相關電路都做在主機板上，與主機板融為一體。
獨立GPU
：是將顯示晶片、視訊記憶體及其相關電路單獨做在一塊電路板上，自成一體，作為一塊獨立的板卡存在。
（2）國外發展情況
在全球晶片市場上，美國一直都佔據著重要的地位，美國擁有著GPU行業的“三座大山”：
英特爾、英偉達、超微半導體
。
在整合GPU領域，英特爾是絕對的龍頭
。2021年第二季度，英特爾整合GPU佔據全球68。3%的市場份額，其餘市場由英偉達和AMD瓜分，兩者佔據的市場份額分別為15。2%、16。5%。
不過，在獨立GPU領域，英偉達是絕對的龍頭。
2021年2季度市佔率達到86%，其餘13%由AMD佔領。英偉達1999年發明了GPU，是目前全球最大的獨立GPU供應商。
該企業2020年營收166。8億美元（同比增長52。7%），淨利潤43。3億美元（同比增長54。9%），近5年的營收和利潤均保持較快增長。
尤其需要注意的是，從增長速度來看，其在中國大陸近4年營收復合增長率達到31。4%，同期英偉達整體營收復合增速為24。6%，中國GPU消費市場潛力很大。
（3）國內發展情況
我國在2014年，才研發出首款高效能GPU，這家公司叫做“景嘉微”，
相較於英偉達1999年研發出的第一款GPU，前後相差15年
。
由於國內起步晚，大陸市場仍然被國外壟斷，但在政策的扶持下，國內很多優秀的企業也湧現了出來。
為了實現國產晶片的快速發展，我國還制定了在2025年以前實現國產晶片自給率70%的目標。
part 3 顯示卡晶片產業鏈
1、上游
GPU的上游，是晶片的設計，在這個環節，“三座大山”形成壟斷，我國正在突圍，
“景嘉微”是國內唯一一家實現GPU技術自主研發、大規模商用生產的廠商。
最近正在研發的JM9系列晶片已經公佈，與英偉達所生產的晶片相比，媒體給出的評價是還未達到GTX1080水平。
如下圖所示，英偉達在2017年生產的GTX1080這款晶片的效能排名第十，在這之後英偉達又設計出了更高配置的晶片。
2、中游
中游主要包含裝置、製造和封裝三個環節。
先說裝置方面，世界上最先進的光刻機由阿斯麥公司生產，其精度可以達到5nm，目前中國的光刻機精度是90nm，差距如此之大，至少落後15～20年。
荷蘭的阿斯麥公司一年只生產幾十臺光刻機，而且其最大的股東是資本國際集團與貝萊德集團，都屬於美國公司。國內的中芯國際因被美國列入限制實體清單，沒有了裝置來源，也沒有辦法生產製造，目前只有臺積電和三星有生產能力。
最後是封裝環節，我國的長電科技和通富微電已掌握封裝的先進技術，目前中國內陸和臺灣省加起來佔據三分之二的市場，美國佔三分之一的市場。但是這個環節毛利很低，盈利也比較有限。
3、下游
過去20多年裡，GPU的主要應用於影片加速、人工智慧等涉及的領域非常多，咱們今天挑三個主要的領域來講：
智慧汽車，遊戲，智慧手機、平板
。
NO.1 智慧汽車
智慧汽車集中運用了計算機、現代感測、資訊融合、通訊、人工智慧及自動控制等技術，是典型的高新技術綜合體，其最高目標就是用電子技術控制汽車進行的
自動駕駛
。
當然自動駕駛技術也是分等級的，如上圖所示，按照國際分級標準，自動駕駛被分為6個級別，L0代表沒有自動駕駛的傳統人類駕駛，L1～L5則隨自動駕駛的成熟程度進行了分級。
雖然目前世界上大部分的汽車，還都處於L1級別，只有少數汽車已經可以處於L2級別，比如特斯拉。
但相信在自動駕駛技術的輔助下，無人駕駛也終將真正意義上會實現，在這個過程中，
智慧汽車領域會需要大量的資料和算力支援，GPU在其中發揮著巨大的作用
。
滴滴在上海等地也開始了無人駕駛的研發應用，後又和英偉達合作，準備向L4級別發力，智慧汽車離我們的生活越來越近。
為了大力支援智慧汽車的發展，我國發布了《“十三五”汽車工業發展規劃意見》，其中提出
具有駕駛輔助功能的網聯汽車的新車滲透率要達到50%及以上
。自動駕駛的市場越大，那麼擅長做海量資料處理的GPU的市場也會越來越大。
NO.2 遊戲
在遊戲這個虛擬世界裡，人們追求的是“沉浸式”體驗，體驗感越真實，越受大眾喜歡，這就需要高效能的GPU顯示卡。
（上圖是開啟（右）與關閉（左）“光線追蹤”遊戲效果對比）
前不久，英偉達釋出的全新一代的RTX20系顯示卡為我們帶來了一種全新的光線追蹤技術，這種技術能夠為遊戲玩家帶來更加逼真的遊戲畫面，讓遊戲擁有電影級畫質，
目前只有英偉達有相關產品
，僅應用於GPU圖形處理等GPU相關架構領域。
玩家如果想要玩這種場景逼真的遊戲，就只能購買帶有高配置顯示卡的電腦。據統計，2020年遊戲電腦和顯示器出貨量，同比增長26。8％，達到5500萬臺，市場前景非常廣闊。
NO.3 智慧手機、平板電腦
當前社會上，人們對於手機的需求非常高，2020年的全球智慧手機出貨量在12億部以上，是同期平板出貨量的8倍以上。
手機和平板顯示屏相較於電腦更小，相應地，也就要求GPU的配置更精密。手機、平板等電子消費品更新迭代普遍很快，隨著5G時代的到來，智慧手機、平板電腦對GPU的需求還是很大的。
part 4 風險與機遇
1、機遇
（1）政策支援解決“卡脖子”問題
受晶片禁令等事件的影響，中國短期內還沒有辦法找到相應替代品，這就出現了“卡脖子”問題。這個問題對國家晶片產業來說如鯁在喉，國家非常重視和支援相關產業的發展。
（2）資訊保安問題，亟需國產化替代
資訊保安關係到國家安全，GPU作為資訊處理的核心部件，有著實現自主可控的迫切需求。所以在軍工、國防領域以及政府機關和事業單位辦公方面，國產化替代勢在必行。
（3）新崛起行業涉及GPU技術應用
在國家推動產業升級、實現“科技強國”的戰略背景下，人工智慧、雲計算產業以及無人駕駛汽車、智慧手機等新興產業的發展對GPU生產製造和技術升級有著迫切需求，將會有較大的發展機遇。
2、風險
（1）國際形勢面臨不確定的風險
裝置、材料、設計、製造等環節與國外領先龍頭差距較大，容易受到美國實體清單的負面影響，存在“卡脖子”的風險。
（2）國產替代不及預期的風險
目前國產GPU仍處於發展早期，很多產品還正在驗證和最佳化之中，存在國產替代不及預期的風險。
