20171103-东北证券-计算机行业深度报告_后浪未起_GPU制霸A.I数据中心市场_24页_2mb

GPU在AI数据中心市场的核心地位与发展趋势

核心内容概述

本报告重点分析了GPU在人工智能（AI）数据中心市场中的关键作用及其未来发展趋势。GPU最初设计用于图形处理，随着技术演进，逐渐向通用计算方向发展，成为AI领域的重要加速工具。在AI数据中心市场，GPU凭借其强大的并行计算能力和浮点运算性能，已成为主流选择。尽管A.I专用芯片如FPGA和ASIC正在兴起，但GPU在数据中心市场仍具有较强的防御性。随着AI技术的深入发展，GPU在AI数据中心的市场规模预计将继续保持高速增长。

主要观点

• GPU的通用化发展：GPU从图形处理单元发展为通用计算图形处理器（GPGPU），在AI训练和推理中展现出强大性能。
• AI数据中心市场主流方案：当前AI数据中心主要采用CPU+GPU异构系统，以实现高性能计算与灵活控制的结合。
• GPU的性能优势：GPU在并行计算、浮点运算和矩阵处理方面具有显著优势，适合处理大规模AI训练任务。
• 生态优势：GPU拥有完整的技术生态，包括CUDA平台、算法库和开发工具，为AI开发者提供了良好的支持。
• 未来增长潜力：随着AI行业的发展，AI数据中心数量和规模将持续增长，GPU市场也将迎来爆发式增长。

关键信息

GPU的基本特性

• 架构特点：GPU具备大量逻辑运算单元（ALU），适合并行处理。
• 性能表现：GPU在图像处理任务中表现出色，单精度浮点性能和双精度浮点性能均优于CPU。
• 能耗问题：GPU功耗较高，但对数据中心来说不是主要问题。

GPU在AI中的应用

• AI训练阶段：GPU在AI训练阶段中占据主导地位，其并行计算能力使训练速度提升5~10倍。
• AI推理阶段：虽然推理阶段对性能功耗比和成本更为敏感，但GPU也逐步向这一领域拓展。
• 技术生态：CUDA平台和相关算法库为开发者提供了高效、易用的开发环境。

GPU市场现状

• 市场格局：英伟达在GPU市场占据主导地位，市场份额超过70%。
• 收入增长：英伟达数据中心业务收入在2017财年达到8.3亿美元，占总收入的21.12%。
• 产品线：包括GeForce、Quadro、Tesla、DGX等多个系列，覆盖游戏、专业可视化、数据中心和无人驾驶等领域。

国内GPU发展

• 景嘉微：专注于军用电子产品，打破国外GPU技术垄断，推出国产GPU产品。
• 市场增长：景嘉微近五年营收复合增长率达20%，净利润增长15%。

市场前景与风险提示

• 市场增长：AI数据中心市场仍存巨大成长空间，预计2020年市场规模将达近40亿美元。
• 技术挑战：尽管GPU在AI领域具有先发优势，但A.I专用芯片可能带来技术突袭，影响GPU的市场地位。
• 风险提示：GPU在AI数据中心的市场规模增速可能不及预期，A.I专用芯片的技术突袭是潜在风险。

重点公司投资评级

总结

GPU凭借其强大的并行计算能力和成熟的生态体系，在AI数据中心市场占据主导地位。随着AI技术的不断深入发展，GPU市场将继续保持高速增长，但同时也需关注A.I专用芯片可能带来的技术挑战。英伟达和景嘉微作为重点企业，在GPU市场中具有较强的竞争力和发展潜力。