20160611_广发证券_从软件算法生态看GPU的发展与局限

识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明1/22行业深度|计算机应用证券研究报告Table_Title计算机应用行业从软件算法生态看GPU的发展与局限Table_Summary核心观点：?GPU作为一种协处理器，传统用途主要是处理图像类并行计算任务；计算机系统面对的计算任务有着复杂而不同的性能要求，当CPU无法满足特定处理任务时，则需要一个针对性的协处理器辅助计算。GPU就是针对图像计算高并行度，高吞吐量，容忍高延迟而定制的并行处理器。?人工智能加速硬件技术路线尚未确定，GPU加速受多重挑战；在人工智能技术发展早期，GPU作为一种现成的并行计算加速芯片被使用在多个项目之中，如汽车的自动驾驶，图像识别算法等。但GPU未必为人工智能加速硬件的终极答案。早在2014年就有研究表明使用FPGA（现场可编程逻辑门阵列）与GPU在加速图像识别类任务能效比为7：2；2016年5月末谷歌披露其TPU（TensorProcessingUnit）专用人工智能加速芯片性能相比之前解决方案高出一个数量级。TPU已秘密使用在谷歌诸多商业项目中超过一年，并参加了与李世石的世纪人机围棋大战。谷歌专用人工智能芯片实用化超出市场的认知和预期；芯片上大规模并行计算优化可分为两个主要问题：计算单元优化和片上网络优化。GPU限于最初设计目标，在两个方向上均不能完美匹配人工智能主流算法。未来随着人工智能技术大规模商用化，从产业链过去发展的历史类比，专用人工智能加速协处理器将对GPU这类过渡方案构成挑战。?GPU是VR显示性能的保障，VR是未来GPU市场的支撑之一；VR对图形计算性能要求超过现有大众级显卡水平，未来VR设备市场将成为GPU市场增长的支撑之一。重度VR设备主要替换现有的游戏主机和部分客厅高清电视市场，2015年两者合计最大可替换规模6000万台。考虑到GPU在游戏主机领域是替换升级而非新增市场，且游戏主机消费人群与高清电视消费人群有一定重合，我们预期未来高性能