《数据中心应用的高端CPU和GPU-2020版》
2020-02-15 09:58:01   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

据麦姆斯咨询介绍,近年,在百亿亿次计算(Exascale Computing)和人工智能(AI)等数据中心应用的驱动下,尖端图形处理单元(GPU)和中央处理单元(CPU)市场兴起。

(x)PU: High-End CPU and GPU for Datacenter Applications 2020

购买该报告请联系:
麦姆斯咨询 王懿
电话:17898818163
电子邮箱:wangyi#memsconsulting.com(#换成@)

高端计算硬件助推数据中心关键应用:云游戏和高性能计算。

据麦姆斯咨询介绍,近年,在百亿亿次计算(Exascale Computing)和人工智能(AI)等数据中心应用的驱动下,尖端图形处理单元(GPU)和中央处理单元(CPU)市场兴起。为此,Yole计划针对高性能计算(HPC)(包括超级计算和“高性能计算即服务”HPCaaS)以及云游戏出版一份全新的报告,预计这些应用将在未来几年引发市场的进一步增长。

游戏产业从未像今天这样健康蓬勃。在手机游戏爆发和PC游戏营收增长的双重推动下,游戏产业2019年的市场规模有望达到1400亿美元。在此利好背景下,云游戏正作为一种全新的平台引入市场,直接在消费者喜好的设备上流畅运行游戏。在总量高达25亿的潜在游戏玩家中,Yole预计到2025年,云游戏将吸引超过2亿玩家。其中,主要将是包括掌机和家用游戏机在内的主机游戏玩家,他们将通过自己的主机设备运行云游戏。另外,还将包括习惯在移动设备上玩游戏的过渡玩家,他们希望在智能手机上拥有和PC/控制器一样的体验。在领先的数据中心应用中,云游戏是增长最快的细分市场,2019年~2025年期间该应用领域的CPU和GPU复合年增长率(CAGR)均超过70%。到2025年,云游戏CPU/GPU市场规模将增长至140亿美元。

通过观察超级计算机系统的现状,Yole预计将会有更多可用的HPC平台,例如谷歌(Google)、亚马逊(Amazon)和微软(Microsoft)等科技巨头提供的高性能计算即服务(HPC-as-a-service, HPCaaS)平台。2019年,CPU和GPU超级计算机业务的市场规模估计已达24亿美元。考虑到全球范围内的超级计算机新项目,预计该领域的CPU和GPU总体业务将保持稳定。不过,这一趋势还依赖于决定超级计算机新TOP 5的很多公共决策,这将极大地刺激CPU/GPU的需求。

得益于AI和HPC的日益融合,HPCaaS应用的CPU和GPU市场将继续以25%的复合年增长率增长。其中,主要为GPU,2019年~2025年期间的复合年增长率为40%。GPU正在成为在云端执行数据/计算密集型AI应用的主力技术。尽管专门用于AI任务的专用集成电路(ASIC)/现场可编程门阵列(FPGA)技术正在兴起,但HPCaaS应用的GPU/CPU市场仍有望继续增长。到2025年,HPCaaS应用的CPU和GPU市场规模或将增长至186亿美元。

数据中心应用的高端CPU和GPU

xPU技术和应用

美国三巨头英特尔(INTEL)、超威半导体(AMD)和英伟达(NVIDIA),在计算芯片市场无可匹敌

目前,只有少数几家公司有能力提供CPU/GPU芯片,其中英特尔供应CPU,近期还可能提供GPU,英伟达等无晶圆厂(Fabless)公司则提供GPU,而AMD则同时供应CPU和GPU。

数据中心应用的高端CPU和GPU厂商:英特尔(INTEL)、超威半导体(AMD)和英伟达(NVIDIA)

自1970年代以来,英特尔一直是CPU领域毫无争议的领导者。英特尔的研发投入无出其右,另外还耗资数十亿美元建设了领先的晶圆厂,从而巩固了自己在CPU领域的领导地位。半导体代工始于1990年代,随后GPU引入市场,Fabless厂商开始兴起。1981年,在英特尔提供第二供应商AMD的条件下,IBM在其PC中采用了英特尔的x86 CPU。从那时起,英特尔与AMD签订了一份交换协议,开启了CPU市场的竞争。目前,AMD在台积电(TSMC)生产的7纳米工艺方面领先于英特尔。

自2017年以来,随着EPYC系列服务器处理器的推出,AMD在服务器CPU业务中的市场份额逐步增长,在2019年已经接近中间个位数。如果不算英特尔的集成显卡,英伟达和AMD几乎垄断了100%的GPU市场。近年来,英特尔反复探讨了进入独立显卡市场的决心,推出了第一款用于PC领域的Xe架构GPU。英特尔本身已多次表示将在2020年发布独立显卡。从历史来看,英伟达赢得GPU市场并成为通用计算领域的领导者,其原因有很多,例如:

● Fabless策略:英伟达早期与台积电(TSMC)建立合作,从而避免了建造和运营自己晶圆厂的巨额成本。

● 深度学习:深度学习及其它计算形式的兴起改变了英伟达的命运,使其不仅成为利基游戏市场的领导者,还成为整个计算领域的领导者。

● 专注于软件:软件与GPU硬件开发的强大协同作用使英伟达在GPU领域占据领先地位。

● 专注于领先的技术解决方案:英伟达将其在游戏领域的大量营收,用于为高要求应用开发最佳性能的GPU。

高端CPU和GPU生态系统

高端CPU和GPU生态系统

先进封装技术的关注度越来越高

HPCaaS、云游戏、超级计算:所有这些应用都需要低延迟、高速度且低功耗的计算硬件。近年,利用硅通孔(TSV)等先进封装技术,通过多芯片垂直堆叠、缩小芯片占位面积可以满足上述需求。现在,由于高端市场HPC应用要求高且初期对成本不敏感,TSV已经得到了广泛的应用。未来几年,混合键合和3D片上系统也将在这些市场得到应用。尽管如此,TSV技术仍有很多空间。TSV应该证明它可以用于10 μm以下的超细节距应用,并实现更高的可靠性,从而使其能够用于HPC和高端领域以外的其他市场。

目前,只有少数几家公司能够处理完整的中介层制造工艺。如果市场需要,他们目前能够提高中介层晶圆的产量。不过现在还不需要,因为高带宽存储(HBM)的供应仍然低于需求,这直接影响了中介层晶圆的启动数量。许多外包半导体封测厂商(OSAT)和知识产权(IP)公司正在开发可能很快取代TSV的专有技术。对于TSV来说,未来几年的竞争将会非常激烈。

3D堆栈技术对比

3D堆栈技术对比

报告涉及的部分公司:Alibaba, AMD, Apple, ARM, Atipa, Atos, Amazon Web Services (AWS), Baidu, Barefoot Networks, Blade, Bull, Cisco, Cluster Vision, Cray, Data Direct Networks, Dell, Electronics Arts, Fujitsu, GlobalFoundries, Google Cloud, Google Stadia, Gyrfalcon Technology, Hitachi, HP, HP Enterprise, Huawei, Hygon Ibiden, IBM, Intel, Inspur, Jump, Lenovo, Marvell, Mediatek, Megatel, Megware, Mellanox, Microchip, Microsoft Azure, Movidius, Mythic, NEC, National Research Center of Parallel Computer Engineering & Technology (NRCPC), NTT Communications, National University of Defense Technology (NUDT), NVIDIA, Oracle, Penguin Computing, Pezy Computing, Qualcomm, Samsung, Sony, STMicroelectronics (STM), Sugon, SuperMicro, Syntiant, TSMC, UPMEM, VIA Technologies, Vortex, Zhaoxin…

若需要购买《数据中心应用的高端CPU和GPU -2020版》报告,请发E-mail:wangyi#memsconsulting.com(#换成@)。

相关热词搜索:CPU GPU 数据中心 处理器

上一篇:《无线音频设备市场-2020版》
下一篇:最后一页