邹润芳：芯片领域两大“主角”——FPGA与GPU

东方财富网邀请到了天风证券董事总经理、研究所副所长邹润芳先生做客《财富观察》栏目，他在节目中表示，在芯片领域，有两种比较独特的芯片，一种叫FPGA，另一种则是GPU。

以下为部分采访实录：

邹润芳： 我重要讲两种芯片。电子元器件大家接触的会比较多，这一块民用、军用的技术基本都是通用的，但在芯片这个领域有两种比较独特的芯片，一种叫FPGA，就是我刚才讲的那种，还有一个叫GPU。我现在讲的东西都能在公开资料上找到，不涉及任何军事秘密。

FPGA叫现场可编程门阵列，主要是可以允许使用者在上面编程，根据你的用途来做一些特定的改变，说白了就是一种特殊硬件，可以实现加速算法，它在一些大型的军用电子装备上，你像航空、航天、雷达上面都会有很大的一个用途。

根据中国产业经济网和Gartner两家第三方研究机构的公开资料，2017年全球的FPGA的市场规模大概在65亿美金左右，到2020年这个市场全球约有9%的CAGR增速，其中，我国需求量占到FPGA总需求的30%，这个军民用都是有的，从军用角度，美国F35战斗机上都装了很多FPGA芯片，军品对FPGA的需求是比较高的。这个行业在外国基本上都是被外资垄断，两个巨头一个是赛灵思(Xilinx)，另一个就是阿尔特拉(Altera)，后者我不知道大家听过没有，如果说英特尔大家应该就知道了，阿尔特拉是英特尔的子公司。

这两个公司都在美国，它们的市场占有率达到90%。我们国内也有一些企业开始在做，而且发展很迅速，包括振华集团旗下成都华芯、深圳国微、航天772所，包括上市公司航锦 科技 下面的长沙韶光，还有紫光集团，他们其实发展也都很快，已经开始慢慢生产，产销率也非常高。

主持人： 这个领域的贡献非常大的，不仅能够在资本上有所斩获，还能为我们的国家做出贡献。

邹润芳： 对，还有一款重要的芯片是GPU，GPU叫图象处理器，也就是显卡的驱动芯片。一说显卡大家就都知道了，我们所有的手机、电脑、电视等等显示器都要用GPU。军用的显示器要求的难度就更高了，大家想想，我们这种显示屏是要装在J20那种战斗机上面的，对质量、环境适应性要求也很高，实现自主可控后转民用的要求也很多。所以总体来说，显卡驱动芯片地位非常高，需求量也很大。

国外做GPU的三家巨头大家都耳熟能详，英特尔、AMD、英伟达，这三家全球的市占率占到99.9%，也全都是美国的公司，所以大家能看出来，美国对高端芯片的控制力和垄断力是非常强的。但就算美国供给率这么高，我们中国也在不断推进GPU的自主可控生产，国内也有一些具备GPU生产能力的上市公司，包括航锦 科技 的子公司长沙韶光、包括景嘉微，这个都是市场上的公开信息，大家可以去看一下，他们在这个方向有比较强的稀缺性。

我们国家也提出，要确保到2020年实现军队信息化建设取得重大进展，所以军工的信息化建设将不断加快，GPU这块的需求也会越来越旺盛。我们也迫切希望如此，所以国产替代的红利，包括军转民的红利，GPU这个方向会有很大的一个空间。

俗话说，万事开头难。只有成功实现从0到1的巨大突破，才能为以后的演进发展奠定基础，尤其是对于技术封锁和难度最高的国内半导体芯片行业而言，要想实现这一步更难。

3月30日，摩尔线程正式发布MUSA统一系统架构及第一代全能GPU芯片“苏提”，并基于该架构和芯片打造出了面向桌面级PC、工作站的MTT S60图形显卡，和面向数据中心级的GPU显卡MTT S200，是真正意义上的首个国产全功能GPU芯片产品，实现了国内显卡领域的首次破冰。

摩尔MTT S60采用12nm工艺制程，包含2048个MUSA核心，内置现代图形渲染引擎、智能多媒体引擎、AI计算加速引擎、以及科学计算与物理仿真引擎，单精度算力可达6TFlops，搭配8GB LPDDR4X内存。

该显卡支持常见的DirectX、Vulkan、OpenGL、OpenGL ES等图像API接口，满足主流 游戏 、原生Andriod、三维渲染等应用图像性能需求，拥有三个DP1.4接口，支持H.264、H.265(HEVC)、AV1等视频编解码，可输出4K和8K画面，可在Windows系统下畅玩《英雄联盟》等。

创始人曾任NVIDIA中国区总经理，刚离职18个月

为什么摩尔线程会“异军突起”，能够实现首个国产全功能GPU的发布落地？这很显然与该公司的创始人团队有着密切关系。据了解，摩尔线程公司于2020年10月在北京创办，幕后掌舵人是张建中，他之前担任NVIDIA全球副总裁兼中国区总经理，离职后的第二个月便创办了摩尔线程，并在18个月后也就是今天发布了首款国产全功能GPU。

NVIDIA既是全球GPU图形处理器的发明者，也是全球人工智能计算的引领者，不论是在各个行业中还是每个普通消费者眼里，想必对它们家的显卡产品都非常熟悉。所以，作为真刀实q干过GPU研发设计的张建中团队，难怪可以在如此短时间内造出实质性产品。

图形IP源自PowerVR授权，后者曾是苹果A系芯片“御用”

芯片行业中的IP，一般被称为IP核，是指芯片中具有独立功能的电路模块的成熟设计，它可以被应用在包含该电路模块的多个芯片设计项目中，从而减少自主设计工作量，缩短芯片设计周期，提高芯片设计成功率。简单来说，在现代工业化芯片设计体系中，一个复杂芯片是由芯片设计者的自主设计电路和多个外购的IP设计共同组成。

据了解，摩尔全能GPU芯片“苏提”采用的是来自英国Imagination公司的图形IP，即PowerVR渲染方式。不过，该公司在2017年便被中国投资公司以5.5亿英镑全资收购。

PowerVR图形芯片曾被英特尔采用，后来更是成为苹果A系处理器的“御用”GPU架构设计，在经过长达数年的授权合作之后，苹果便一脚踢开IMG，顺利自研GPU，时至今日A系列芯片都拥有移动端最顶级的性能功耗表现。

因此，这也是摩尔“苏提”能够快速设计完成并达到当下市面上主流兼容性能水平的背后原因之一。当然，摩尔线程也只负责GPU的设计和研发，具体产品生产还要交给芯片代工厂来解决，与华为海思相同。

国内半导体芯片行业发展程度远远落后于世界，这几年随着外界封锁和数字革命风暴的加剧，国内正在该领域加大力度努力追赶，也希望可以有更多类似于摩尔线程的公司出现，持续实现芯片行业的突破和创新。

由于国际环境等因素的影响，全球半导体产业链出现混乱的现象，导致华为等一些国产半导体企业发展受阻。然而，技术封锁不但没有压倒这些中企，反而让我国迎来了“黄金发展期”，许多企业纷纷走向了自主研发的道路，即便从最基础的工艺做起，虽然速度不快，功能不多，却为国产芯片的崛起打下了坚实的基础。

国产半导体行业迎来好消息

随着各大厂家对半导体技术的不断攻坚，国内芯片行业又传来了一条喜讯！一家名为“摩尔线程”的半导体企业突然宣布，公司在半导体研发上取得了重大突破， 首颗国产全功能GPU研制成功，芯片内部嵌入了3D图形计算核心、AI训练与推理计算核心，高性能计算核心，超高清视频解码计算核心等 。也许不少人可能会对此嗤之以鼻，认为不就是GPU吗，又不是CPU，有什么可自豪的呢？

众所周知，GPU是计算机与显示设备连接的重要纽带，随着显示设备硬件技术的不断升级， 游戏 等产业的快速发展，消费者对视觉体验要求越来越高，CPU已经很难处理我们所用到的4K信号、3D图形渲染任务，这就要用到GPU了，因为GPU在图形处理方面有着CPU无法比拟的性能。而且随着数字经济的快速崛起，万物互联的元宇宙时代即将来临，消费市场对图形处理的需求也将呈爆发式增长，这也意味着GPU未来所扮演的角色将日益凸显。

然而可惜的是，长期以来美国芯片巨头英伟达、AMD、英特尔以绝对优势占领着全球GPU市场，甚至垄断着整个显卡行业。我国虽然也有GPU芯片企业，但此前所研制的GPU并非全功能，只有AI训练、高性能计算等部分功能， 而此次摩尔线程研制成功的全功能GPU，不但打破了长期以来外国巨头所垄断的局面，实现了突围，同时也填补了中国在全功能GPU芯片领域的空白。

让人关注的是，摩尔线程这家企业成立的时间为2020年10月份，仅仅一年的时间，就成功研制出了国产首颗全功能CPU，而此次摩尔线程在公布GPU的同时，也宣布已经完成了A轮20亿的融资，旨在用于GPU芯片的批量生产、GPU SOC的关联性研发、生态系统的拓展，不得不为摩尔线程和国产半导体产业的崛起速度点赞！

研发速度为何如此之快？

在国内半导体市场，我们能看到一些企业，曾经致力于芯片的研发，但由于碰到了巨大困难被迫将研发任务放到了wifi、图像、信号处理器等周边产品。但近年来国产芯片的发展速度却如此之快，300多天就能实现全功能GPU芯片的研发，这到底是什么原因呢？

用一句话来说，那就是人才回归。 越来越多的半导体人才看到国内企业面临着技术封锁，外加上我国对半导体产业的重视程度日益提升，针对一些新企业推出了许多免税等优惠政策，也针对许多重点项目设立了不限年龄、不限学历的“揭榜挂帅榜单任务”，这让许多尖端人才放弃了海外的高薪工作毅然回国，助力祖国半导体产业的崛起！就比如说美国加州大学的顶尖芯片人才常林，以研究“石墨烯”技术闻名的曹原等，这些人才是国产 科技 实现突破的希望。

2019年是5G元年，中国走在了世界最前沿，2020年是“芯崛起”元年，相信不远的将来，国产半导体必然会脱胎换骨！曾经你对我的爱答不理，相信未来的我会让你高攀不起！

关于国产半导体，大家怎么看？

---