详解PC图形显卡的未来

详解PC图形显卡的未来The Future of GPUs

在前一篇谈显卡的文章中，本人用HiFi设备来类比了游戏显卡，但是一是HiFi是个更小众的圈子，很多朋友并不了解，二是并没有拿出详实的数据来佐证这件事情，今天，铁云就来详细解读一下，PC图形显卡的未来究竟会走向何方。

The Future of GPUs

我们目前消费了多少显卡？

2024年，中国大陆笔记本电脑的销量约为3200万台，根据笔记本电脑制造商提供的数据，目前大概20%左右的笔记本电脑搭载了独立GPU，那么国内笔记本年独立GPU销量在650万左右，同时，根据博板堂和JonPeddie数据共同推导，2024年国内台式机独立GPU销量在700-800万左右。数据是估算，不一定准，但是相差不大。

那么，各级别显卡的比例是什么样的呢？

这个很难获取到公开数据，我们采用Steam数据来进行分析，Steam里面有硬件和软件调查，我们选取英伟达40系产品来进行研究。为什么选取40系，第一个是因为40系出来的时间比较久，Steam上的样本分布已经比较符合实际情况，第二个是40系产品且尚未到可以替换的时间点，不会出现低端产品已经被更新换代，高端产品还在工作，导致统计数据中高端产品占比过高的情况。

总结一下，就是国内每年60级别的甜品卡大概销售700万（包含台机和笔记本，下同），70级别的高级甜品卡销售350万左右，高端卡150万，当然高端卡采用Steam数据是不准的，因为有很多4090采购回来是改成48G显存，放在云端跑AI推理用，但是我们如果只讨论显卡，这个数据还是较为合理的。此外，不讨论50系列是因为很多50系列是贵一点的办公笔记本配的，用户不打游戏的比例较高。

任何抛开用户的研究都是耍流氓，只在实验室里空想用户需要达到什么样的性能，是典型的书生行为，所以在这里，我们引申出一个新的问题，就是对于轻度游戏玩家来说，CPU的集成显卡究竟是什么水平？什么时候可以替代独立显卡？毕竟游戏本又大又重又贵，如果能够又轻薄又能在可接受的范围内玩游戏，很多轻度玩家都会很开心，人都是既要又要的。只不过一部分人比较没什么B数，最终活成了笑话

在二十年之前，AMD做了这样的尝试，当年的速龙CPU，可以流畅运行冰封王座等游戏，只不过AMD的CPU占比一直在20%上下波动，大多数用户还是购买Intel的产品，特别是在笔记本领域，Intel的优势一直比较明显，而“既要又要症”比较明显的恰恰就是笔记本用户。

那么，现在的集显是个什么水平呢？

在 3DMark Time Spy 测试中，Ultra 9 285H 的得分为 3525，而在 Fire Strike 测试中得分为 10369，Ultra7 255H同样采用ARC 140T GPU，性能和Ultra9差距在5%以内，经过查阅3DMark测试结果，可以得出该得分与1650，1060等产品接近。也就是说，现在中高端商务本配的U7和U9核显性能大概是1650水平的。

如果说跑分不能代表实际应用，那么实际游戏中的表现，Ultra9在1080P分辨率，中低画质的黑神话悟空中可以跑到50FPS左右的成绩（B站上可找到测试视频）

这说明目前的集显，在1080P分辨率下玩一些主流非3A大作是完全够用的。我们可以合理推测，伴随着架构优化、软件优化和制程升级，未来再迭代两代产品，CPU核显可以达到2060性能，从硬件参数上看，目前2060是1920个Shading Unit，ARC 140T是1024个，证明这个推断是比较合理的。

2060是个什么水平呢？说起来已经是好几年之前的产品了，但实际上，目前Steam上排行前200的游戏，有一个算一个，2060都能够在1080P分辨率中档画质下流畅运行（不说中画质是因为有些游戏的中档画质叫高，最高画质叫影视级）。

而如果选择高端AMD CPU的用户，则将获得一款拥有更强性能的独立显卡，最强的AMD Ryzen AI Max+ PRO 395所附带的集成显卡Radeon 8060S，拥有2560个Shader Core，在一众游戏测试中超过了拥有4608个Shader Core的RTX 4070 Mobile。这充分展示了SOC相对需要通过PCIE来连接的CPU+GPU系统的性能优势。

搭载这款产品的PC目前最大的问题就是贵，当然了，贵是我的问题，不是苏妈的问题。但我们退一步讲，搭配2060性能核显的万元级别轻薄笔记本，对于想玩一点游戏的中登们是有着非常大的诱惑力的。

讲完了集显，我们来讲讲用户。首先，我们先要明确一件事情，就是在一个开放且充分竞争的市场，市场的表现就是用户实际分布的映射，换句话说，就是我们不要听网民们说什么，而是要看销售数据表现出来的用户买什么，毕竟网民口中垃圾的4060也是在所有PC中前25%的存在——数据显示，购买万元以上笔记本的用户占比是7%，8000-10000元占比14%，6000-8000占比22%，6000以下占比57%。按照现在显卡的价格，6000以下的电脑基本上是买不到当代60级别的独显的，只能买到库存老电脑或者不带独显的电脑，6000元以上的电脑，还有相当一部分商务轻薄本，以及苹果和华为（鸿蒙）这种独立生态的电脑，真正的独立显卡笔记本电脑确实就占20%左右。

目前看来，PC用户分成几类：办公用户，其中包括普通文字办公用户和专业图形用户；发烧级用户；家用及学生用户。台式机市场，办公和发烧级会多一些，当然愿意花数万元购买台式机的发烧级用户毕竟还是少数，更多的是办公用户，笔记本市场则更为多元化，低端家用本，中端多功能本，高端商务本，游戏本，AIPC等等场景更加细分，其中中端多功能本（6000-8000元）多搭载甜品卡，而游戏本则多搭载更高端的显卡。

这些用户其实并没有那么明显的区分，在产品力发生变化之后，用户的选择往往也会发生变化。购买一台8000元的轻薄商务本的用户，他大概率也希望自己的电脑可以玩一些游戏，只不过之前的CPU集显并不能满足1080P高画质的需求，但随着CPU及其集显能力的进一步提升，以及PC内存频率及容量的提升，如果我们把1080P高画质作为分水岭，那么在通用市场，CPU满足大多数人的娱乐需求指日可待，毕竟现在U7和U9已经可以基本可以玩猴。既然如此，那么很多中登心中对独立显卡的执念就会消散，“又不是不能用”。

显卡的需求会在AI推理的算力形态稳定之前先保持稳定或者略增，然后逐渐萎缩。和以前PC+主机的时代不同，现在的手游更加流行，年轻人从家庭获得一台好的手机远比获得一台游戏机或显卡容易，之前玩PC游戏的年轻人，现在的中登们往往不太愿意学习新的游戏，还是更喜欢玩老游戏或老游戏的重制版升级版，比如暗黑4，魔法门之英雄无敌：上古纪元 等等，反正猴我确实到现在都打不明白。再加上手游确实更赚钱，游戏公司更愿意投入资源去做，未来的游戏显卡，可能真的只属于那一部分发烧友，和既要又要还舍得花钱买显卡的玩家，而现在的AIPC所需的算力，很有可能被专用NPU，边缘计算IDN服务，云服务所分解，并且随着云服务的进一步落地和渗透，通过云游戏来“租显卡”也会变成轻度玩家很好的选项。云游戏是All Device的，无论是家庭机顶盒，还是办公轻薄本，都可以通过按时付费的云游戏来接入3A大作，如果按照显卡用五年来计算，月付30元，五年也就1800元，比买显卡便宜，对于轻度玩家完全足够。我相信，很多轻度玩家或者中登玩家，面对笔记本轻薄和高性能不能兼得的情景，会选择轻薄，然后通过别的方式来玩游戏的，显卡坞的兴起就是一个很好的证明。

所以，我个人认为，国内图形显卡每年一千多万的购买群体，可以分解为百万级的专业用户+百万级的发烧玩家+被分化的千万甜品和高级甜品玩家，每个群体会找到每个群体更实惠更方便的服务获得方式，其中甜品玩家可能会被更强的集成显卡吸引，一部分专业用户会被公有云服务吸引，只有发烧玩家可能是最纯粹的，虽然总有人入坑，也有人退烧，这就是之前讲过高端游戏卡HIFI化的逻辑。

讲完了通用市场，我们再来讲一个目前国内的特殊市场——信创市场。可能很多人一听到这个名字就对之嗤之以鼻，认为这意味着落后，封闭，蝇营狗苟，蛇鼠一窝，但是事实上，这是国产半导体一步一步发展，最终走向国际竞争的最强助力。当年，中国的通信行业也是藉由着运营商的支持，一步一步走了出来，“巨大金中华，烽火甲天下”的时代，每一位通信老兵都不会陌生，过程中也确实不是一帆风顺，确实出现了很多秘闻，故事，甚至是龌龊的事情，但是中国通信行业确实是起来了。

2020年前后，国家推动了一次信创替代，目标是政府办公PC的国产升级，也就是俗称的“小信创”。由于应用简单，所以主要是以操作系统和CPU的升级为主，GPU基本上是辅助当时孱弱的国产CPU做图像输出用的，但即便是简单的一波小信创替代，也给国产CPU和操作系统打了一针强心剂，从经济层面和应用生态层面给了这些厂商不小的提升，现在国际政治环境恶劣，国家希望国内企业能够在更高的层面上挑起大梁，除了政府办公，还要能够承担起八大行业日常生产服务应用的需求。

目前国产计算机系统生态这个大课题，比通信更复杂，涉及的面更多，各类专业软件，操作系统，CPU，GPU，存储，都是需要突破的，这个生态是目前全球科技发展和高端制造的命脉，突破或者替代这个产业就意味着成为全球科技发展的重心，小信创只是开了个头，算是全国产计算机系统的一个POC，但还远远不够，大信创会涉及更多的专业应用领域，国家也很期待国内的企业们能够交出什么样的答卷。

说回到我们熟悉的GPU领域，目前我们国内图形生态有三个比较大的缺陷，第一个是专业应用软件的缺失，目前大量的CAD/CAE软件，专业图形建模软件，视频处理软件都是国外的，且他们和CUDA生态深度绑定，软件是非常吃生态积累的，没有生态，最直接的反应就是不好用，某国内头部渲染云服务提供商的CTO曾经口出狂言，说国产显卡做得再好他们也不可能用，本质上就是生态问题。第二个是图形API的生态问题，其实本质上和第一个问题是一样的，目前很多的应用是基于Windows及其DirectX生态开发的，在国产操作系统+OpenGL和Vulkan下，会出现各种各样的兼容性问题，需要大量的工程量来进行适配，目前确实看到了很多这样的bug需要去修。第三个是目前CPU自身的GPU能力较弱，有很多应用场景其实不见得需要高性能的GPU，比如基础的2D CAD作图，以及一些小场景的数字孪生，但是目前国产CPU的核显在驱动和软件层面还有较大的短板，连这些基础功能都不一定能够满足，所以很多国产计算机系统还不得不搭配一块“亮机卡”来满足低性能图形需求。这三个问题，在小信创市场发展的时候已经暴露出来，当时通过各种方式规避过去了，但是现在的大信创市场是规避不过去的，毕竟我们如果用海光CPU搭载AMD显卡来号称国产计算机系统，就有点掩耳盗铃的意思了。

大信创里面有大量的工业应用，数字孪生应用和专业作图应用，之前CPU+亮机卡的计算机系统，在大信创纷繁复杂的应用中确实有点不够看，说得更直接一点，亮机卡这种东西，除了特殊领域，它就不应该存在。我国的计算机系统水平落后国际先进水平不少，那么在传统的应用领域，通用市场的发展路径，基本上可以作为大信创市场的发展参考，不能总一心想着弯道超车。我们不能误解弯道超车，弯道超车是我们沿着既有的路径加速到一定水平，跑了国际先进水平60%以上的路，然后瞄准未来目标截弯取直，而不是刚学会走，生态也还缺失很多，就不好好走大路专门钻牛角尖。通用市场是什么样的呢？CPU要全能化，不能瘸腿，GPU要专业化，和各种专业应用软件来进行适配，积累生态。GPU的专业化可以理解，数字孪生，专业作图都很明确，AIPC也是板上钉钉的发展方向，CPU的全能化，按照目前的发展状况来看，一款PC用的高性能CPU，至少得有一颗能够满足低性能图形需求的核显和一定的AI算力，我们应当做一款小号的Intel U9 285H以满足各类需求，如果自研核显有困难，其实是可以寻求国内企业而非IMG的IP授权的。

我充分理解并赞同龙芯胡老师关于CPU研发难度的那段话，但是我也坚持认为任何产品最终都需要接受市场的检验，至少Fire Strike和Time Spy跑分还不如Intel U9的GPU产品是不具备市场竞争力的。随着中国半导体制造技术的突破，国产半导体产品一定要走上国际舞台，和世界先进水平同台竞技，而大信创是国家给的最大的扶持，也是产品走向真正商业市场最后的缓冲。从1993年的CC08到2013年超越爱立信，华为用了二十年，那么再过二十年，中国的计算机系统（包括机器人，智能汽车，智能手机等）和半导体生产设计水平是否能够超越美国成为世界第一呢？我认为是很有可能的。

无论是通用市场还是国产市场，从目前看来，PC搭载的独立显卡处境确实比较微妙，一边是纯AI+办公应用可能会转向独立或集成NPU，另一边是随着网络游戏和云计算行业的发展，部分玩家会转向云游戏，此外，新的渲染范式也在蓄势待发，可能会对图形GPU的底层架构产生影响。我们不能断言PC图形显卡一定会走向何方，但是我们至少可以看到前方的路，然后把观察和思考分享给读者朋友们，这就够了。

作者：铁云欢迎关注铁云文摘