엔비디아 Nvidia (NVDA US) 4차 산업혁명의 BRAIN 미래에셋대우 리서치센터 글로벌 포트폴리오 GPU(Graphic Processing Unit)는 무엇인가? GPU (Graphic Processing Unit) NVIDIA는 GPU 설계를 메인 사업으로

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욱환 초
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1 USD 16.5 USD NASDAQ 7.4% Bloomberg Rating Nvidia S&P Youngho Ryu, Analyst young.ryu@miraeasset.com

엔비디아 Nvidia (NVDA US) 4차 산업혁명의 BRAIN 미래에셋대우 리서치센터 글로벌 포트폴리오 GPU(Graphic Processing Unit)는 무엇인가?

199년 초반 PC에 장착된 그래픽 카드는 중앙처리장치인 CPU가 연산 한 내용을 그대로 모니터에 표현하는 변환기 수준이었다. 우리에게 익숙한 CPU는 PC의 중심에서 데 이터를 처리/통제하는 장치이다.

그래픽카드가 주목을 받은 시점은 199년 중반 이후로 게임과 같은 멀티미디어와 디자인에 대한 관 심이 증가되기 시작할 때부터이다. 평면에서 3D그래픽으로 넘어오면서 광원과 질감 표현을 향상 시 키는 다양하고 복잡한 기법들이 개발되었다.

GPU(Graphic Processing Unit)라는 용어는 NVIDIA가 1999년 동사의 RIVA(Real-time Interactive Video and Animation accelerator) 이후 GeForce256를 처음 출시하며 제창하였다.

다른 말로 그래픽 을 표현할 때 필요한 연산을 GPU가 대신 해줌으로써 CPU는 명령어 처리에 집중 할 수 있게 해주는 것이다.

2년에 는 AMD(구 ATi)에서도 Radeon이라는 GPU를 출시 하였다. 현재까지 AMD와 Nvidia는 GPU시장 에서 절대적인 강자이며 오랜 경쟁관계를 유지하고 있다. 그림 1. 3Dfx를 사용한 그래픽 처리 그림 2.

2 엔비디아 Nvidia (NVDA US) 4차 산업혁명의 BRAIN 미래에셋대우 리서치센터 글로벌 포트폴리오 GPU(Graphic Processing Unit)는 무엇인가? GPU (Graphic Processing Unit) NVIDIA는 GPU 설계를 메인 사업으로 하는 펩리스업체이다. 회사를 이해하기 위해서는 GPU에 대한 어느 정도 이해가 필요하다. 199년 초반 PC에 장착된 그래픽 카드는 중앙처리장치인 CPU가 연산 한 내용을 그대로 모니터에 표현하는 변환기 수준이었다. 우리에게 익숙한 CPU는 PC의 중심에서 데 이터를 처리/통제하는 장치이다. 사용자가 입력한 명령어를 해석하고 연산하여 그 결과를 도출해 내 는 장치이다. 최근에는 하나의 칩에 CPU, GPU, 각종제어기가 함께 탑재되는 추세이다. 하지만 높은 그래픽 처리에는 외장 GPU가 필수 요소로 자리 잡았다. 그래픽카드가 주목을 받은 시점은 199년 중반 이후로 게임과 같은 멀티미디어와 디자인에 대한 관 심이 증가되기 시작할 때부터이다. 평면에서 3D그래픽으로 넘어오면서 광원과 질감 표현을 향상 시 키는 다양하고 복잡한 기법들이 개발되었다. 결국 CPU 혼자서만 해결하기에는 어려움이 따랐고 이를 보조하기 위한 그래픽연산 전용의 연산장치가 발전되게 되었다. GPU(Graphic Processing Unit)라는 용어는 NVIDIA가 1999년 동사의 RIVA(Real-time Interactive Video and Animation accelerator) 이후 GeForce256를 처음 출시하며 제창하였다. Geforece 시리즈는 동사의 핵심 모델로 자리잡았다. GPU는 과거 그래픽카드와 다르게 자체적 으로 3D 도형의 변형 및 광원 효과를 구사 (Hardware accelerated Transforming and Lightening: T&L)할 수 있었다. 다른 말로 그래픽 을 표현할 때 필요한 연산을 GPU가 대신 해줌으로써 CPU는 명령어 처리에 집중 할 수 있게 해주는 것이다. 당시 그래픽 카드 시장은 3Dfx의 Voodoo시리즈와 S3사의 Savage 시리즈가 대세였지만 자 체적인 T&L (Transforming and Lighting)이 불가능 하여 결국 시장에서 사라지게 되었다. 2년에 는 AMD(구 ATi)에서도 Radeon이라는 GPU를 출시 하였다. 현재까지 AMD와 Nvidia는 GPU시장 에서 절대적인 강자이며 오랜 경쟁관계를 유지하고 있다. 그림 1. 3Dfx를 사용한 그래픽 처리 그림 2. Nvidia의 GeForce 256 자료: 미래에셋대우 리서치센터 자료: 미래에셋대우 리서치센터 GPU를 탑재한 컴퓨터의 그래픽 처리 능력은 뛰어났다. GPU의 발전과 가장 관계가 깊은 것은 게임 사업이다. 그래픽 작업에도 GPU가 많이 사용되긴 했지만 게임과 GPU는 떨어질 수 없는 관계이다. 지난 2년이 가까운 시간 동안 게임시장의 성장과 함께 GPU시장도 발전을 같이 하였다. 게임 그래 픽의 발전은 곧 GPU의 발전으로 이어져다. 216년 연간 Nvidia의 매출의 5%수준이 소매용 컴퓨 터에서 나온 것만 보더라도 그 중요성을 알 수 있다. GPU는 그래픽을 위한 핵심부부품이자만 가격이 높고 고사양 게임이나 그래픽 작업을 많이 하지 않는 사용자들에게 불 필요하다. 최근에는 CPU내 GPU를 탑재하기도 한다. 물론 내장형 그래픽카드의 성능은 일반 GPU보다 성능이 떨어지지만 일반 소비자들에게는 충분하다. Intel은 2세대 i Core부터, AMD는 APU(Accelerated Processing Unit)이 라는 제품을 출시하며 CPU와 GPU를 통합한 칩을 출시 하였다. Mirae Asset Daewoo Research 2

3 그림 3. CPU 와 GPU 의구조 그림 4. GPU 의가속방법 ( 코드는 CPU, 연산집약작업은 GPU) 3

4 그림 5. AI 구성도 그림 6. 인공지능관련시장전망 : 기술별 22F Speech Recognition 219F 218F Image Recognition 217F 216F Natural Language Processing 215 Predictive APIs Deep Learning Machine Learning Cognitive Computing ( 백만달러 ) 그림 7. 인공지능관련시장전망 : Application 별 Retail Philanthropies Oil & Gas Medical Diagnotics Media Manufacturing Legal Healthcare Investment Education Data Storage Consumer Finance Agticulture Automotive Ad Service 22F 219F 218F 217F 216F 215 ( 백만달러 ) 5 1, 1,5 2, 4

5 그림 8. Deep Learning 알고리즘 그림 9. 이미지인식율은이미인간을뛰어넘음 그림 1. Deep learning 활용분야 인간의정확도 94.9% 72% 74% 84% 88% 93% 95.1% Deep Learning W/ GPU 5

2 1 Tesla K8 Xeon Phi 712 2x CPU 12% 88%

6 그림 11. Intel 서버용 CPU Xeon 과속도비교 그림 12. Datacenter M/S vs Intel Xeon Phi Tesla K8 Xeon Phi 712 2x CPU 12% 88% Nvidia Datacenter Intel xeon Phi 그림 13. Nvidia Datacenter 부분매출구조 (3Q16) 그림 14. 가상화기술을위한 Nvidia Grid 15% 35% 5% Deep Learning HPC Graphic 6

7 7

8 그림 15. 자율주행자동차시장전망 그림 16. 자율주행시스템시장전망 ( 백만대 ) 자동차전체 완전자율주행자동차 비율 75.1% ( 백만대 ) 5 4 합류로및분기로주행지원자동주차교통체증저속구간자동운전지원다차로차선변경 9 4.5% % 4.4% F 225F 23F 235F F 225F 23F 235F 8

9 그림 17. Deep Learning 을이용한사물인식방법 그림 18. Nvidia 의자율주행플렛폼 9

10 그림 19. Nvidia 자율주행파트너 그림 2. Drive CX 적용네비게이션 그림 21. Drive PX2 1

11 그림 22. Overwatch 그림 23. PC 부품판매증가율 168% 215 년 5 월 216 년 5 월 148% 19% 1% 1% 1% CPU VGA RAM 11

12 그림 24. Desktop PC vs 외장그래픽탑재 PC 추이 ( 백만대 ) 4 Desktop PC 외장그래픽탑재 Q14 3Q15 4Q15 1Q16 2Q16 3Q16 그림 25. 3Q16 GPU 시장점유율 그림 26. VR 시장전망 ( 백만대 ) (%) 4 VR Device YoY % AMD % NVIDIA F 217F 218F 219F 22F 12

13 ( 13

14 회사명 시가총액 매출액영업이익순이익 ROE PER PBR EV/EBITDA 그림 27. P/B-ROE 차트 (PBR, 배 ) AMD NVIDIA 그림 28. Global Peer 상대주가 (216.2=1) 8 Nvidia Intel Broadcom Qualcomm AMD XILINX CYPRESS BROADCOM MICROCHIP 2 INTEL SYNAPTICS 1. QUALCOMM (ROE, %) 그림 29. P/E band 차트 그림 3. Bloomberg 평균목표주가 vs 주가 (US$) 14 주가 컨센서스목표주가

15 그림 31. Nvidia Co-founder 그림 32. NV1 15

16 그림 33. Nvidia vs AMD 시장점유율추이 (%) 1 Nvidia AMD Others Q9 4Q1 4Q11 4Q12 4Q13 4Q14 4Q15 그림 34. 매출구성 그림 35. 주주구성 9% 6% 3.9% 5.22% 5.8% 5.67% FMR 14.7% Vanguard 7.7% Primecap 4.7% State street 3.7% 1% 12% 62% Gaming Datacenter Pro Viz OEM & IP Automotive 8.2% Investment Adv. Individual Hedge Bank Etc 16

17 Global Company Research Uni Compliance Notice

USD USD China NYSE 24.6% Bloomberg Rating EPS 성장율 (F18F,%) 22.2 P/E(18F,x) 23.3 MKT P/E(17F,x) 18.1 배당수익률 (%) 0.0 시가총액 ( 백만USD) 250,825

USD USD China NYSE 24.6% Bloomberg Rating EPS 성장율 (F18F,%) 22.2 P/E(18F,x) 23.3 MKT P/E(17F,x) 18.1 배당수익률 (%) 0.0 시가총액 ( 백만USD) 250,825 USD 125.24 USD.52 China NYSE 24.6% Bloomberg Rating EPS 성장율 (F18F,%) 22.2 P/E(18F,x) 23.3 MKT P/E(17F,x) 18.1 배당수익률. 시가총액 ( 백만USD) 2,825 유통주식수 ( 백만주 ) 2,485 52주최저가 (USD) 64.66 52주최고가 (USD) 19.87 주가상승률