一、图形处理器定义
图形处理器（graphics processing unit ，缩写GPU），又称显示核心、视觉处理器、显示芯片，是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备（如平板电脑、智能手机等）上做图像和图形相关运算工作的微处理器。显卡全称显示适配卡，又称显示适配器，用于协助CPU进行图像处理，作用是将CPU送来的图像信号经过处理再输送到显示器上，由主板连接设备、监视器连接设备、处理器和内存组成，GPU即是显卡 处理器。
GPU可以分为独立GPU和集成GPU，被广泛地运用于PC、服务器、移动等领域。
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种类 |
特点 |
代表品牌 |
主要应用于 |
特点 |
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独立GPU |
独立GPU一般封装在独立的显卡电路板上，使用专用的显示存储器，独立显卡性能由GPU性能与显存带宽共同决定。一般来讲，独立GPU的性能更高，但因此系统功耗、发热量较大。 |
Nvidia、AMD |
高性能电脑、VR/AR、AI服务器 |
功耗高、兼容性差、性能好 |
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集成GPU |
集成GPU常和CPU共用一个Die，共享系统内存。集成GPU的制作由CPU厂家完成，集成GPU的兼容性较强，功耗低、发热量小。 |
Inter、AMD |
笔记本电脑、智能手机等移动设备 |
功耗低、兼容性好、性能差 |
资料来源：观研天下数据中心整理
1999年，NVIDIA公司在发布其标志性产品GeForce256时，首次提出了GPU的概念。2001年微软发布 DirectX 8，提出了渲染单元模式（shader model）的概念 ，根据操作对象的不同引入了 2 种 shader，分别是顶点着色器（vertex shader）和像素着色器（pixelshader），从此，硬件T&L被抛弃，进入shader时代，此时的GPU架构是固定管线。
第一款采用统一渲染架构的 GPU是 ATI 在 2005 年与微软合作的游戏主机 XBOX 360上采用的 Xenos，它是 ATI 第一代统一渲染架构 ，而真正具有影响力的 ，是 NVIDIA 在 2006 年发布的GeForce 8800 GTX（核心代号 G80），它是第一款采用统一渲染架构的桌面 GPU，其架构影响了日后的数代产品，是一款极具划时代意义的 GPU。
2011 年 TESLA GPU 计算卡发布 ，标志着 NVIDIA 将正式用于计算的 GPU 产品线独立出来，凭借着架构上的优势，GPU在通用计算及超级计算机领域，逐渐取代CPU成为主角。
GPU发展历程
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时间 |
80年代 |
80年代末 |
90年代初 |
90年代后期 |
2004～2010 |
2011～至今 |
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类型 |
图形显示 |
2D加速 |
部分 3D加速 |
固定管线 |
统一渲染 |
通用计算 |
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相关标准 |
CGA,VGA |
GDI,DirectFB |
OpenGL(1.1～4.1), DirectX(6.0～11) |
CUDA,OpenCL1.2～2.0 |
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代表产品 |
IBM 5150 |
86C911 |
Glint300SX |
GeForce256 |
G80 |
TESLA |
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基本特征 |
光栅生成器 |
2D图元加速 |
硬件 T&L |
shader功能固定 |
多功能shader |
完成与图形处理无关的科学计算 |
资料来源：观研天下数据中心整理
二、在图形处理和高性能计算的需求带动下，GPU市场规模高速增长
（一）图形处理市场GPU市场规模稳固增长
目前来看，游戏产业发展已进入存量市场时代。2022年中国游戏市场销售收入2658.84亿元，同比下降10.33%；用户规模6.64亿,同比下降0.33%。但随着游戏玩家对游戏画质、图像帧率等需求的不断提升，需要高性能 GPU 在特殊渲染算法等方面提供支持，图形处理器在游戏端仍将占有较大份额。
资料来源：GPC，观研天下数据中心整理
在专业图形渲染领域，国内建筑设计、工业设计、影视动画、虚拟现实等应用专业图形渲染技术的细分领域正在蓬勃发展。作为专业图形渲染核心工具，2022 年国内图形设计/编辑/渲染软件市场规模达到536.99亿元，预计2023-2030年复合增长率为9.62%，据此测算国内 2030年该市场规模将达到1120亿元左右。图形设计/编辑/渲染软件借助高性能 GPU 提升图形处理能力，以支撑渲染技术的应用，以及高清晰画质、多帧率图像的呈现。
资料来源：观研天下数据中心整理
（二）大规模扩展计算能力的高性能计算市场爆发
随着大数据时代的到来，GPU 在并行计算方面的性能优势逐步显现，GPGPU应运而生。GPGPU 作为运算协处理器，针对不同应用领域的需求，增加了专用向量、张量、矩阵运算指令，提升了浮点运算的精度和性能，其产品技术特性已经超过传统图形处理的应用范畴，在数据中心、人工智能、自动驾驶等高性能计算领域发挥重要作用。
根据《中国算力发展指数白皮书（2022 年）》，2021 年国内基础设施算力规模达到 140 EFLOPS，位居全球第二，已经投入运行的人工智能计算中心近 20个，在建设的人工智能计算中心超20个。根据工信部《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023）》和《“十四五”信息通信行业发展规划》的目标，2023 年我国数据中心总算力将超过 200 EFLOPS，2025 年进一步提升至300 EFLOPS。GPU 作为实现算力的基础硬件之一，在数据中心建设和部署过程中具有广泛的配套需求。
在数据中心领域，作为算力的物理承载，国内数据中心持续建设与扩容，推动数据中心总机架数连年增长。2018-2022年总机架数由 166 万架增至650万架，近5年年均增速超过30%。预计2025年大型及以上数据中心机架数量将达到802万个，相应的算力规模持续扩大。
资料来源：国家网信办，观研天下数据中心整理
在人工智能领域，随着算法发展的突飞猛进，人工智能模型训练需要巨量算力支撑才能快速有效实施，不断增加的数据量也要求算力同步进化，使得算力成为人工智能技术突破的关键因素：作为生成式 AI 的典型应用，ChatGPT 引领人工智能技术变革，其大模型的特点带来了陡增的算力需求。作为算力的硬件基础，当前主流 AI 芯片包括 GPU、FPGA、ASIC 等。
2021年国内 AI 芯片市场规模达到 426.8 亿元，受益于算力需求的爆发式增长，预计 2025年市场规模将达到 1,780 亿元。Al服务器通常搭载GPU、FPGA、ASIC等加速芯片，利用CPU与加速芯片的组合可以满足高吞吐量互联的需求，为自然语言处理、计算机视觉、机器学习等Al应用场景提供强大的算力支持，支撑Al算法训练和推理过程。根据 IDC 数据，2021年国内服务器市场按加速卡类型划分市场份额中，GPU 占比为91.9%，系服务器市场按加速卡的主要产品类型，可以预见 GPU市场的巨大市场空间。
资料来源：IDC，观研天下数据中心整理
在自动驾驶领域， 2022年全球自动驾驶汽车市场规模为241 亿美元，预计 2026 年将达到 619 亿美元，年复合增长率为 20.75%。高级驾驶辅助系统（ADAS）作为实现自动驾驶的重要技术基础，利用 GPU 的并行计算能力实时分析来自激光雷达、毫米波雷达和红外摄像头的传感器数据，其大规模推广将带动高性能 GPU 的应用需求。
资料来源：观研天下数据中心整理
三、国内高性能 GPU 芯片的技术演进相对滞后
当前全球 GPU 市场由少数国外企业垄断，并且部分国家对 GPU 等高性能芯片的出口管制不断升级。这一方面导致进口 GPU 产品供应在型号和性能等方面相对受限，无法完全满足国内企业的应用需求；另一方面也造成了对进口 GPU产品的长期依赖，导致国内高性能 GPU 芯片的技术演进相对滞后。
近年来，国产GPU厂商在图形渲染GPU和高性能计算GPGPU领域上均推出了较为成熟的产品，在性能上不断追赶行业主流产品，在特定领域达到业界一流水平。生态方面国产厂商大多兼容英伟达CUDA，融入大生态进而实现客户端导入。
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企业 |
介绍 |
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英特尔 |
英特尔是全球最大的个人计算机零件和半导体芯片制造 商。英特尔于 1971 年推出了全球第一个微处理器。为计 算机工业提供了关键元件，公司产品包括微处理器、芯 片组、板卡、系统及软件等，这些产品是标准计算机架 构的重要组成部分。公司微处理器包括 Itanium，Xeron， Pentium III 及 Celeron 等著名的品牌。 |
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英伟达 |
英伟达公司主营业务图形处理器（GPU）的设计和制造， 用于游戏、专业可视化、数据中心和自动驾驶等领域。 目前，英伟达在 AI 领域处于领先地位，在 AI 处理器市 场上占据大约80%的份额。 |
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超威半导体 |
AMD 专门为计算机、通信和消费电子行业设计和制造 各种创新的微处理器（CPU、GPU、主板芯片组、电视 卡芯片等），以及提供闪存和低功率处理器解决方案。 |
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景嘉微 |
景嘉微是国内GPU行业的领军人物，于2015年年底成功研制出了国产第一款GPUJM5400，这是国内第一款自主研发GPU，拥有自主知识产权的GPU，彻底打破了国外GPU的垄断。截至目前，景嘉微是国内首家成功研制国产GPU 芯片并实现大规模工程应用的企业，也是国内唯一具备完全自主研发 GPU 能力并产业化的上市公司，目前已拥有 267 项专利，在图形显控领域走在行业前列。 |
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寒武纪 |
寒武纪专注于人工智能芯片产品的研发与技术创新，致 力于打造人工智能领域的核心处理器芯片。寒武纪提供 云边端一体、软硬件协同、训练推理融合、具备统一生 态的系列化智能芯片产品和平台化基础系统软件。寒武 纪产品广泛应用于服务器厂商和产业公司,面向互联网、 金融、交通、能源、电力和制造等领域的复杂 AI 应用 场景提供充裕算力，推动人工智能赋能产业升级。 |
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海光信息 |
海光信息成立于 2014 年，主要从事高端处理器、加速器等计算芯片产品和系统的研究、开发，目标成为中国最重要的计算芯片设计企业，为中国信息产业的强盛提供核心计算引擎。 |
资料来源：观研天下数据中心整理
从国内市场来看，目前，我国人工智能领域的应用目前处于技术和需求融合的高速发展阶段，随着人工智能相关技术的进步，应用场景将更加多元化。随着GPU通用性好和软件生态系统完善的优势会进一步展现出来，将成为AI服务器领域的主流解决方案。预计2030年中国GPU市场规模将达到9739亿元，具体如下：
资料来源：观研天下数据中心整理
GPU最基本功能-显示技术在智慧医疗和生命科学、游戏、虚拟现实/增强现实、工业设计与工程、自动驾驶与交通等领域的应用，更加清晰和动感的高清显示趋势之一。此外，由于 GPU 越来越广泛地应用到手机 、终端 、边缘计算节点等嵌入式设备，提升图形处理器的能效比，对GPU的发展有积极意义。
随着 GPU 在并行计算方面的性能优势逐步显现，以及并行计算应用范围的持续拓展，GPU 主要功能演变成两大方向：①图形处理，即延续 GPU 的传统功能；②高性能计算，即利用 GPU 的并行计算能力在非图形处理领域进行更通用、更广泛的科学计算，以满足不同计算场景的需要以及人工智能计算。
图形处理器技术发展方向
资料来源：观研天下数据中心整理（cyy）
注：上述信息仅作参考，具体内容请以报告正文为准。
观研报告网发布的《中国图形处理器行业现状深度研究与投资前景分析报告（2023-2030年）》涵盖行业最新数据，市场热点，政策规划，竞争情报，市场前景预测，投资策略等内容。更辅以大量直观的图表帮助本行业企业准确把握行业发展态势、市场商机动向、正确制定企业竞争战略和投资策略。本报告依据国家统计局、海关总署和国家信息中心等渠道发布的权威数据，结合了行业所处的环境，从理论到实践、从宏观到微观等多个角度进行市场调研分析。
行业报告是业内企业、相关投资公司及政府部门准确把握行业发展趋势，洞悉行业竞争格局，规避经营和投资风险，制定正确竞争和投资战略决策的重要决策依据之一。本报告是全面了解行业以及对本行业进行投资不可或缺的重要工具。观研天下是国内知名的行业信息咨询机构，拥有资深的专家团队，多年来已经为上万家企业单位、咨询机构、金融机构、行业协会、个人投资者等提供了专业的行业分析报告，客户涵盖了华为、中国石油、中国电信、中国建筑、惠普、迪士尼等国内外行业领先企业，并得到了客户的广泛认可。
【目录大纲】
第一章 2019-2023年中国图形处理器行业发展概述
第一节 图形处理器行业发展情况概述
一、图形处理器行业相关定义
二、图形处理器特点分析
三、图形处理器行业基本情况介绍
四、图形处理器行业经营模式
1、生产模式
2、采购模式
3、销售/服务模式
五、图形处理器行业需求主体分析
第二节 中国图形处理器行业生命周期分析
一、图形处理器行业生命周期理论概述
二、图形处理器行业所属的生命周期分析
第三节 图形处理器行业经济指标分析
一、图形处理器行业的赢利性分析
二、图形处理器行业的经济周期分析
三、图形处理器行业附加值的提升空间分析
第二章 2019-2023年全球图形处理器行业市场发展现状分析
第一节 全球图形处理器行业发展历程回顾
第二节 全球图形处理器行业市场规模与区域分布情况
第三节 亚洲图形处理器行业地区市场分析
一、亚洲图形处理器行业市场现状分析
二、亚洲图形处理器行业市场规模与市场需求分析
三、亚洲图形处理器行业市场前景分析
第四节 北美图形处理器行业地区市场分析
一、北美图形处理器行业市场现状分析
二、北美图形处理器行业市场规模与市场需求分析
三、北美图形处理器行业市场前景分析
第五节 欧洲图形处理器行业地区市场分析
一、欧洲图形处理器行业市场现状分析
二、欧洲图形处理器行业市场规模与市场需求分析
三、欧洲图形处理器行业市场前景分析
第六节 2023-2030年世界图形处理器行业分布走势预测
第七节 2023-2030年全球图形处理器行业市场规模预测
第三章 中国图形处理器行业产业发展环境分析
第一节 我国宏观经济环境分析
第二节 我国宏观经济环境对图形处理器行业的影响分析
第三节 中国图形处理器行业政策环境分析
一、行业监管体制现状
二、行业主要政策法规
三、主要行业标准
第四节 政策环境对图形处理器行业的影响分析
第五节 中国图形处理器行业产业社会环境分析
第四章 中国图形处理器行业运行情况
第一节 中国图形处理器行业发展状况情况介绍
一、行业发展历程回顾
二、行业创新情况分析
三、行业发展特点分析
第二节 中国图形处理器行业市场规模分析
一、影响中国图形处理器行业市场规模的因素
二、中国图形处理器行业市场规模
三、中国图形处理器行业市场规模解析
第三节 中国图形处理器行业供应情况分析
一、中国图形处理器行业供应规模
二、中国图形处理器行业供应特点
第四节 中国图形处理器行业需求情况分析
一、中国图形处理器行业需求规模
二、中国图形处理器行业需求特点
第五节 中国图形处理器行业供需平衡分析
第五章 中国图形处理器行业产业链和细分市场分析
第一节 中国图形处理器行业产业链综述
一、产业链模型原理介绍
二、产业链运行机制
三、图形处理器行业产业链图解
第二节 中国图形处理器行业产业链环节分析
一、上游产业发展现状
二、上游产业对图形处理器行业的影响分析
三、下游产业发展现状
四、下游产业对图形处理器行业的影响分析
第三节 我国图形处理器行业细分市场分析
一、细分市场一
二、细分市场二
第六章 2019-2023年中国图形处理器行业市场竞争分析
第一节 中国图形处理器行业竞争现状分析
一、中国图形处理器行业竞争格局分析
二、中国图形处理器行业主要品牌分析
第二节 中国图形处理器行业集中度分析
一、中国图形处理器行业市场集中度影响因素分析
二、中国图形处理器行业市场集中度分析
第三节 中国图形处理器行业竞争特征分析
一、 企业区域分布特征
二、企业规模分布特征
三、企业所有制分布特征
第七章 2019-2023年中国图形处理器行业模型分析
第一节 中国图形处理器行业竞争结构分析（波特五力模型）
一、波特五力模型原理
二、供应商议价能力
三、购买者议价能力
四、新进入者威胁
五、替代品威胁
六、同业竞争程度
七、波特五力模型分析结论
第二节 中国图形处理器行业SWOT分析
一、SOWT模型概述
二、行业优势分析
三、行业劣势
四、行业机会
五、行业威胁
六、中国图形处理器行业SWOT分析结论
第三节 中国图形处理器行业竞争环境分析（PEST）
一、PEST模型概述
二、政策因素
三、经济因素
四、社会因素
五、技术因素
六、PEST模型分析结论
第八章 2019-2023年中国图形处理器行业需求特点与动态分析
第一节 中国图形处理器行业市场动态情况
第二节 中国图形处理器行业消费市场特点分析
一、需求偏好
二、价格偏好
三、品牌偏好
四、其他偏好
第三节 图形处理器行业成本结构分析
第四节 图形处理器行业价格影响因素分析
一、供需因素
二、成本因素
三、其他因素
第五节 中国图形处理器行业价格现状分析
第六节 中国图形处理器行业平均价格走势预测
一、中国图形处理器行业平均价格趋势分析
二、中国图形处理器行业平均价格变动的影响因素
第九章 中国图形处理器行业所属行业运行数据监测
第一节 中国图形处理器行业所属行业总体规模分析
一、企业数量结构分析
二、行业资产规模分析
第二节 中国图形处理器行业所属行业产销与费用分析
一、流动资产
二、销售收入分析
三、负债分析
四、利润规模分析
五、产值分析
第三节 中国图形处理器行业所属行业财务指标分析
一、行业盈利能力分析
二、行业偿债能力分析
三、行业营运能力分析
四、行业发展能力分析
第十章 2019-2023年中国图形处理器行业区域市场现状分析
第一节 中国图形处理器行业区域市场规模分析
一、影响图形处理器行业区域市场分布的因素
二、中国图形处理器行业区域市场分布
第二节 中国华东地区图形处理器行业市场分析
一、华东地区概述
二、华东地区经济环境分析
三、华东地区图形处理器行业市场分析
（1）华东地区图形处理器行业市场规模
（2）华南地区图形处理器行业市场现状
（3）华东地区图形处理器行业市场规模预测
第三节 华中地区市场分析
一、华中地区概述
二、华中地区经济环境分析
三、华中地区图形处理器行业市场分析
（1）华中地区图形处理器行业市场规模
（2）华中地区图形处理器行业市场现状
（3）华中地区图形处理器行业市场规模预测
第四节 华南地区市场分析
一、华南地区概述
二、华南地区经济环境分析
三、华南地区图形处理器行业市场分析
（1）华南地区图形处理器行业市场规模
（2）华南地区图形处理器行业市场现状
（3）华南地区图形处理器行业市场规模预测
第五节 华北地区图形处理器行业市场分析
一、华北地区概述
二、华北地区经济环境分析
三、华北地区图形处理器行业市场分析
（1）华北地区图形处理器行业市场规模
（2）华北地区图形处理器行业市场现状
（3）华北地区图形处理器行业市场规模预测
第六节 东北地区市场分析
一、东北地区概述
二、东北地区经济环境分析
三、东北地区图形处理器行业市场分析
（1）东北地区图形处理器行业市场规模
（2）东北地区图形处理器行业市场现状
（3）东北地区图形处理器行业市场规模预测
第七节 西南地区市场分析
一、西南地区概述
二、西南地区经济环境分析
三、西南地区图形处理器行业市场分析
（1）西南地区图形处理器行业市场规模
（2）西南地区图形处理器行业市场现状
（3）西南地区图形处理器行业市场规模预测
第八节 西北地区市场分析
一、西北地区概述
二、西北地区经济环境分析
三、西北地区图形处理器行业市场分析
（1）西北地区图形处理器行业市场规模
（2）西北地区图形处理器行业市场现状
（3）西北地区图形处理器行业市场规模预测
第十一章 图形处理器行业企业分析（随数据更新有调整）
第一节 企业
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
1、主要经济指标情况
2、企业盈利能力分析
3、企业偿债能力分析
4、企业运营能力分析
5、企业成长能力分析
四、公司优 势分析
第二节 企业
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
四、公司优劣势分析
第三节 企业
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
四、公司优势分析
第四节 企业
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
四、公司优势分析
第五节 企业
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
四、公司优势分析
第六节 企业
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
四、公司优势分析
第七节 企业
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
四、公司优势分析
第八节 企业
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
四、公司优势分析
第九节 企业
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
四、公司优势分析
第十节 企业
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
四、公司优势分析
第十二章 2023-2030年中国图形处理器行业发展前景分析与预测
第一节 中国图形处理器行业未来发展前景分析
一、图形处理器行业国内投资环境分析
二、中国图形处理器行业市场机会分析
三、中国图形处理器行业投资增速预测
第二节 中国图形处理器行业未来发展趋势预测
第三节 中国图形处理器行业规模发展预测
一、中国图形处理器行业市场规模预测
二、中国图形处理器行业市场规模增速预测
三、中国图形处理器行业产值规模预测
四、中国图形处理器行业产值增速预测
五、中国图形处理器行业供需情况预测
第四节 中国图形处理器行业盈利走势预测
第十三章 2023-2030年中国图形处理器行业进入壁垒与投资风险分析
第一节 中国图形处理器行业进入壁垒分析
一、图形处理器行业资金壁垒分析
二、图形处理器行业技术壁垒分析
三、图形处理器行业人才壁垒分析
四、图形处理器行业品牌壁垒分析
五、图形处理器行业其他壁垒分析
第二节 图形处理器行业风险分析
一、图形处理器行业宏观环境风险
二、图形处理器行业技术风险
三、图形处理器行业竞争风险
四、图形处理器行业其他风险
第三节 中国图形处理器行业存在的问题
第四节 中国图形处理器行业解决问题的策略分析
第十四章 2023-2030年中国图形处理器行业研究结论及投资建议
第一节 观研天下中国图形处理器行业研究综述
一、行业投资价值
二、行业风险评估
第二节 中国图形处理器行业进入策略分析
一、行业目标客户群体
二、细分市场选择
三、区域市场的选择
第三节 图形处理器行业营销策略分析
一、图形处理器行业产品策略
二、图形处理器行业定价策略
三、图形处理器行业渠道策略
四、图形处理器行业促销策略
第四节 观研天下分析师投资建议
