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到2023年人工智能芯片行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將突破550億元（附報(bào)告目錄）

1、人工智能芯片行業(yè)發(fā)展概況

人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支領(lǐng)域，通過(guò)模擬和延展人類及自然智能的功能，拓展機(jī)器的能力邊界，使其能部分或全面地實(shí)現(xiàn)類人的感知（如視覺(jué)、語(yǔ)音）、認(rèn)知功能（如自然語(yǔ)言理解），或獲得建模和解決問(wèn)題的能力（如機(jī)器學(xué)習(xí)等方法）。

相關(guān)報(bào)告：北京普華有策信息咨詢有限公司《2021-2026年中國(guó)人工智能芯片行業(yè)細(xì)分市場(chǎng)深入調(diào)研及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》

人工智能算法與應(yīng)用必須以計(jì)算機(jī)硬件作為物理載體方能運(yùn)轉(zhuǎn)，其效果、效率與核心計(jì)算芯片的計(jì)算能力密切相關(guān)。如以1993年出品的IntelCPU奔騰P5芯片來(lái)執(zhí)行這樣的圖像識(shí)別運(yùn)算，即使處理器流水線效率達(dá)到100%的情況下，需要至少10分鐘才能完成推理任務(wù)，需要近百年才能完成訓(xùn)練任務(wù)。而如今在各品牌旗艦手機(jī)上只需數(shù)百微秒就能執(zhí)行完成這樣的圖像識(shí)別，還可根據(jù)識(shí)別結(jié)果對(duì)圖片進(jìn)行實(shí)時(shí)編輯和美化，在云計(jì)算數(shù)據(jù)中心只要20分鐘就能完成模型的訓(xùn)練任務(wù)。在人工智能技術(shù)快速進(jìn)步并進(jìn)入實(shí)用場(chǎng)景的背后，處理器芯片技術(shù)的貢獻(xiàn)功不可沒(méi)。

當(dāng)前以深度學(xué)習(xí)為代表的人工智能技術(shù)對(duì)于底層芯片計(jì)算能力的需求一直在飛速增長(zhǎng)，其增速已經(jīng)大幅超過(guò)了摩爾定律的速度。例如Google于2019年提出的EfficientNet B7的深度學(xué)習(xí)模型，每完成一次前向計(jì)算即需要3.61×1010次基本運(yùn)算，是七年前同類模型（AlexNet）運(yùn)算需求的50倍。人工智能運(yùn)算常常具有大運(yùn)算量、高并發(fā)度、訪存頻繁的特點(diǎn)，且不同子領(lǐng)域（如視覺(jué)、語(yǔ)音與自然語(yǔ)言處理）所涉及的運(yùn)算模式具有高度多樣性，對(duì)于芯片的微架構(gòu)、指令集、制造工藝甚至配套系統(tǒng)軟件都提出了巨大的挑戰(zhàn)。

智能芯片是面向人工智能領(lǐng)域而專門(mén)設(shè)計(jì)的芯片，其架構(gòu)和指令集針對(duì)人工智能領(lǐng)域中的各類算法和應(yīng)用作了專門(mén)優(yōu)化，可高效支持視覺(jué)、語(yǔ)音、自然語(yǔ)言處理和傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)等智能處理任務(wù)。智能芯片的性能和能效優(yōu)勢(shì)主要集中于智能應(yīng)用，但不適用于人工智能之外的其他領(lǐng)域。智能芯片是面向人工智能領(lǐng)域而專門(mén)設(shè)計(jì)的芯片，其架構(gòu)和指令集針對(duì)人工智能領(lǐng)域中的各類算法和應(yīng)用作了專門(mén)優(yōu)化，可高效支持視覺(jué)、語(yǔ)音、自然語(yǔ)言處理和傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)等智能處理任務(wù)。智能芯片的性能和能效優(yōu)勢(shì)主要集中于智能應(yīng)用，但不適用于人工智能之外的其他領(lǐng)域。

2、人工智能芯片產(chǎn)業(yè)鏈分析

人工智能芯片產(chǎn)業(yè)鏈上游主要是人工智能算法以及芯片設(shè)計(jì)工具。人工智能算法覆蓋廣泛，包括視覺(jué)算法、語(yǔ)音處理算法、自然語(yǔ)言處理算法以及各類機(jī)器學(xué)習(xí)方法（如深度學(xué)習(xí)等），研究人工智能算法的機(jī)構(gòu)為斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院、卡耐基梅隆大學(xué)等大學(xué)以及谷歌、臉書(shū)、亞馬遜等知名互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。人工智能芯片行業(yè)的核心為芯片設(shè)計(jì)和芯片制造，我國(guó)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)在近幾年發(fā)展較快，在各細(xì)分領(lǐng)域涌現(xiàn)出一大批優(yōu)秀企業(yè)。除此之外，一些芯片設(shè)計(jì)工具廠商、晶圓代工廠商與封裝測(cè)試廠商也為人工智能芯片行業(yè)提供了研發(fā)工具和產(chǎn)業(yè)支撐。當(dāng)前我國(guó)人工智能芯片行業(yè)的下游應(yīng)用場(chǎng)景主要聚集在云計(jì)算與數(shù)據(jù)中心、邊緣計(jì)算、消費(fèi)類電子、智能制造、智能駕駛、智慧金融、智能教育等領(lǐng)域。

人工智能芯片產(chǎn)業(yè)鏈分析

資料來(lái)源：普華有策

3、我國(guó)人工智能芯片市場(chǎng)規(guī)模分析

在經(jīng)歷了互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的追趕之后，中國(guó)正成為一個(gè)重要的數(shù)據(jù)大國(guó)，預(yù)計(jì)到2025年中國(guó)將擁有全球數(shù)據(jù)量的27.8%。另外，產(chǎn)業(yè)政策推動(dòng)中國(guó)產(chǎn)業(yè)的信息化、智能化升級(jí)轉(zhuǎn)型。這為我國(guó)人工智能芯片的發(fā)展提供了眾多實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景。

人工智能領(lǐng)域的應(yīng)用目前均處于技術(shù)和需求融合的高速發(fā)展階段，未形成統(tǒng)一的生態(tài)，就人工智能芯片這一細(xì)分領(lǐng)域而言，國(guó)內(nèi)芯片廠商與國(guó)外芯片巨頭基本處于相似的發(fā)展階段。而隨著人工智能相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，應(yīng)用場(chǎng)景將更加多元化，中國(guó)人工智能芯片市場(chǎng)將得到進(jìn)一步的發(fā)展。未來(lái)幾年內(nèi)，中國(guó)人工智能芯片市場(chǎng)規(guī)模將保持40%-50%的增長(zhǎng)速度，到2023年，市場(chǎng)規(guī)模將突破550億元。

4、人工智能芯片行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)分析

集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)屬于技術(shù)密集型行業(yè)，而智能芯片作為集成電路領(lǐng)域新興的方向，在集成電路和人工智能方面有著雙重技術(shù)門(mén)檻。目前，泛人工智能類芯片（可用于人工智能計(jì)算任務(wù)的各類芯片的總稱）領(lǐng)域中的主要企業(yè)分為兩類：第一類是國(guó)際集成電路設(shè)計(jì)龍頭企業(yè)，包括Nvidia、Intel、AMD、Qualcomm、NXP、Broadcom、Xilinx、聯(lián)發(fā)科、華為海思等等，還包括主要以進(jìn)行IP授權(quán)模式經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)的ARM、Cadence和Synopsys等公司；第二類是以寒武紀(jì)、地平線機(jī)器人、Graphcore、Wave Computing等為代表的專業(yè)人工智能芯片設(shè)計(jì)公司。

第一類國(guó)際集成電路設(shè)計(jì)龍頭企業(yè)一般都經(jīng)過(guò)了多年的技術(shù)沉淀和研發(fā)積累，在綜合技術(shù)實(shí)力、銷售規(guī)模、資金實(shí)力、人才團(tuán)隊(duì)等方面仍占據(jù)優(yōu)勢(shì)。目前，在泛人工智能類芯片領(lǐng)域，Nvidia GPU產(chǎn)品和Intel CPU產(chǎn)品的市場(chǎng)份額仍占據(jù)明顯優(yōu)勢(shì)。第二類專業(yè)人工智能芯片設(shè)計(jì)公司普遍成立時(shí)間相對(duì)較晚，在營(yíng)收規(guī)模、綜合技術(shù)積累等方面難以與國(guó)際集成電路設(shè)計(jì)龍頭企業(yè)相提并論，但在人工智能算法和針對(duì)人工智能應(yīng)用場(chǎng)景的專用芯片設(shè)計(jì)方面有著自身獨(dú)到的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和一定的研發(fā)實(shí)力，未來(lái)隨著人工智能應(yīng)用的逐步成熟，該等企業(yè)有望迎來(lái)快速發(fā)展的階段，逐步躋身成為集成電路設(shè)計(jì)龍頭企業(yè)。