中国自研技术强势崛起:国产英伟达即将引领技术革命!

发表时间: 2024-09-08 11:00

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编辑 | 来科点谱

«——【·前言·】——»

芯片,就如同现代科技的根基一般,对从日常所见的普通手机,再到极为先进高端的超级计算机等各类电子设备,都有着不可或缺的关键支撑效果。

在芯片这个领域里面,最为核心的 GPU 技术,在很长的一段时间里,一直都是由美国的英伟达公司牢牢地掌握着,而中国在这个领域当中,始终都处于一种比较被动的状态。

但在当下,一股充满活力的 “中国芯” 力量正在蓬勃兴起,中国自主研发的 GPU 技术冲破了封锁的束缚,向世界表明:中国已经处在了芯片领域的重要位置,处于风口浪尖之上。

GPU在过去被美“统治”

美国企业,尤其是英伟达,在GPU领域占据着绝对的统治地位,自1999年发明GPU以来,英伟达凭借其领先的技术实力,一直站在GPU领域的顶峰。

他们的标识,那个绿色如同眼睛一般的图案,现在已然是消费者购买电脑的关键参考标准之一,它几乎等同于性能的标志,2022 年,英伟达在全球独立 GPU 市场占据了 88% 的份额,独霸一方。

你可能会问,为什么其他芯片制造商不来分一杯羹?

说白了,研发 GPU 就像是个很深的坑,要是没有点真正的本事,根本就搞不定,在通用性、易用性还有高性能这三个方面,必须要做到平衡才行。

技术、设计、市场,这些部门之间的协调也是个大难题,设计指令集更是难上加难,既要数量足够多,又要保证每个指令集都能高效完成任务,不能互相扯后腿。

另外,GPU 不是独自存在的,它离不开软件生态的支持,高性能的 GPU 必须有强大的软件来让它发挥作用,而强大的软件也需要高性能的 GPU 来支撑自己,这是一种相互依存的循环状态。

虽然有部分其他企业在 GPU 市场中也有一定的立足之地,然而与他们相较,还是差了很大一截。

从 22 年的相关数据能够看出,英特尔在市场所占的比例非常有限,仅仅为 4%,AMD 相对来说稍高一些,但也只有 8%,很明显,在这个重要的领域里,美国的企业有着很强的影响力。

英伟达靠着强大的技术能力和健全的生态系统,在接下来的一段时间当中,基本上可以确定会继续保持其在 GPU 领域的领先位置。

中外GPU差距

GPU 市场一直都是众多企业奋力争夺的关键领域,而当提及 GPU 的时候,就必然会想到英伟达,这家企业靠着强大的技术力量和广泛的市场份额,长期以来都处在毫无争议的领先位置。

英伟达的技术能力在芯片设计、制造工艺这些地方得以体现,它的产品有着强大的性能表现,而且对功耗的控制也十分优秀,所以,英伟达的产品得到了众多用户的认可和喜爱。

而中国企业并没有放弃追赶,中国虽然发展有点晚,技术积累相对薄弱,但中国企业一直在努力追赶,从最初的模仿学习,到现在的自主研发,中国GPU企业经历了从无到有、从弱到强的过程。

不过,中国产业与英伟达相比的话,确实有着一定的不足,在芯片架构的设计、指令集等方面,中国与英伟达之间还存在着一定的落差,部分关键的核心技术依旧得依赖于国外。

英伟达具备非常完善的软件生态体系,这里面有驱动程序、开发工具以及应用软件等等,但是中国的 GPU 企业在这一方面还比较欠缺,软件生态的不足限制了中国 GPU 的应用领域和范围。

还有一个很重要的方面就是人才的差距,设计芯片需要顶尖的专业人才,但是中国在这一方面的人才还不是特别丰富,人才培养的体系也还没有完全成熟起来。

尽管困难重重难以前行,中国的 GPU 企业仍旧在努力突破技术上的阻碍,面对核心技术被国外掌控的状况,中国的 GPU 企业加大对研发的投入,竭力实现关键技术的自主化和可控性。

比如,在芯片架构设计领域,中国的 GPU 企业着手探索自主研发的架构,目前也获得了一些成果,对于软件生态缺失的状况,中国的 GPU 企业大力构建开放型平台,激励开发者加入到生态建设的队伍中。

对于人才短缺的问题,中国GPU企业加强与高校、科研机构的合作,培养GPU人才,一些企业还设立了专门的人才引进计划,吸引海外高端人才回国发展。

中国“芯”突破重围

2015年,一个对于中国科技行业来说非比寻常的年份,这一年,一家默默无闻的中国企业,景嘉微,向全球芯片巨头英伟达发起了挑战。

他们推出了一款完全由自己自研的 GPU ,叫做 JM5400,这款芯片的出现,弥补了中国在这个关键领域的不足,同时,也正式地拉开了国产 GPU 芯片时代的大幕。

景嘉微的这一壮举并非一蹴而就,背后是研发团队十年如一日的艰辛付出,2006年,景嘉微就开始筹备GPU芯片的研发工作。

那个时候的中国在这一方面几乎什么都没有,技术方面的资料非常缺乏,高端的人才更是少得可怜,景嘉微的董事长曾万辉回忆起那段完全是 “白手起家” 的日子,心中感慨特别多。

他们不得不一边吃力地钻研英文技术资料,一边谨慎地前行,经常没日没夜地去解决技术难题,只为了早日让国产 GPU 芯片实现突破。

就在JM5400发布后不久,国际形势发生了微妙的变化,美国开始对中国实施技术封锁,尤其在高端芯片领域,限制出口的政策层出不穷。

在中国企业看来,这无疑是一场重大的挑战,这表明中国企业不能轻易地获得最为先进的技术,也代表着中国在全球科技产业链中可能面临 “卡脖子” 的风险。

而在危机里面往往蕴含着机会,美国的封锁行为,固然对中国科技产业的进步造成了阻碍,不过,这也促使中国企业下定了自主研发的决心,激发了他们的奋斗意志。

对于像景嘉微这样的企业来说,这更是一个千载难逢的机会,国产芯片的需求激增,市场空间被迅速打开,景嘉微的发展也驶入了快车道。

面对机遇,景嘉微并没有沾沾自喜,而是始终保持着清醒的头脑,他们深知,要真正打破国外垄断,不能只靠一时的热情,更需要持续不断的技术创新。

除了技术上的突破,景嘉微也积极开拓市场,拓展应用领域,他们的产品广泛应用于航空、航天、车载等多个领域,并成功打入了军工和民用市场,为中国企业提供了自主可控的GPU芯片解决方案。

其中,JM7 系列在军工领域得到了应用,它有效地弥补了我国在这个领域的不足之处,为国家的安全提供了强有力的保障。

而 JM9 系列向市场进军,为游戏、办公等方面提供了国产芯片的替代办法,其在市场上的占有率也在持续稳步地上升。

与此同时,景嘉微也洞察到了未来的机,中国有着全球最为庞大的芯片市场,大量的市场需求为 GPU 技术的发展创造了适宜的环境。

中国还拥有丰富的技术人才资源,为科技创新提供了源源不断的动力,景嘉微的成功,正是中国在芯片领域自主创新潜力的一个缩影。

中国科技的未来,必将涌现出更多像景嘉微这样的企业,它们将以自主创新为引擎,推动中国科技不断向前发展,最终实现从“追赶者”到“引领者”的转变。

参考资料

原文登载于证券时报2023年10月11日 关于景嘉微董事长曾万辉:梦始航天,GPU芯片从0到1的报道

原文登载于界面新闻2023年6月5日 关于景嘉微:公司JM9系列图形处理芯片已发布

澎湃新闻——直击:国产GPU的四大难题