2021年ai芯片市場(chǎng)規(guī)模和前景如何 AI芯片發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析

• 2021年7月9日 zengyan來源：互聯(lián)網(wǎng) 1237 80
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ai芯片和傳統(tǒng)芯片的區(qū)別是什么?其實(shí)，性能與傳統(tǒng)芯片，比如CPU、GPU有很大的區(qū)別。在執(zhí)行AI算法時(shí)，更快、更節(jié)能。AI芯片，一般是指針對(duì)AI算法的ASIC(專用芯片)。AI算法，在圖像識(shí)別等領(lǐng)域，常用的是CNN卷積網(wǎng)絡(luò)，語音識(shí)別、自然語言處理等領(lǐng)域，主要是RNN，這是兩類

ai芯片和傳統(tǒng)芯片的區(qū)別是什么?其實(shí)，性能與傳統(tǒng)芯片，比如CPU、GPU有很大的區(qū)別。在執(zhí)行AI算法時(shí)，更快、更節(jié)能。AI芯片，一般是指針對(duì)AI算法的ASIC(專用芯片)。AI算法，在圖像識(shí)別等領(lǐng)域，常用的是CNN卷積網(wǎng)絡(luò)，語音識(shí)別、自然語言處理等領(lǐng)域，主要是RNN，這是兩類有區(qū)別的算法。但是，他們本質(zhì)上，都是矩陣或vector的乘法、加法，然后配合一些除法、指數(shù)等算法。傳統(tǒng)的CPU、GPU都可以拿來執(zhí)行AI算法，但是速度慢，性能低，無法實(shí)際商用。

據(jù)了解，芯片也被稱為AI加速器或計(jì)算卡，即專門用于處理人工智能應(yīng)用中的大量計(jì)算任務(wù)的模塊(其他非計(jì)算任務(wù)仍由CPU負(fù)責(zé))。當(dāng)前，AI芯片主要分為 GPU 、FPGA 、ASIC。AI的許多數(shù)據(jù)處理涉及矩陣乘法和加法。大量并行工作的GPU提供了一種廉價(jià)的方法，但缺點(diǎn)是更高的功率。具有內(nèi)置DSP模塊和本地存儲(chǔ)器的FPGA更節(jié)能，但它們通常更昂貴。技術(shù)手段方面AI市場(chǎng)的第一顆芯片包括現(xiàn)成的CPU，GPU，F(xiàn)PGA和DSP的各種組合。雖然新設(shè)計(jì)正在由諸如英特爾、谷歌、英偉達(dá)、高通，以及IBM等公司開發(fā)至少需要一個(gè)CPU來控制這些系統(tǒng)，但是當(dāng)流數(shù)據(jù)并行化時(shí)，就會(huì)需要各種類型的協(xié)處理器。

2021年ai芯片市場(chǎng)規(guī)模和前景如何 AI芯片發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析

近兩年，隨著大家越來越意識(shí)到ai芯片對(duì)于算力的重要性，AI芯片這一賽道中的玩家也越來越多。如今人類對(duì)智能算法的要求越來越大，過去半個(gè)多世紀(jì)所依賴的摩爾定律逐漸失效，在此背景下，具有海量并行計(jì)算能力、能夠加速AI計(jì)算的AI芯片應(yīng)運(yùn)而生，而人工智能技術(shù)的發(fā)展也將開啟一個(gè)新的時(shí)代——算法即芯片時(shí)代。那么，未來ai芯片市場(chǎng)行情如何?

隨著人工智能應(yīng)用場(chǎng)景的細(xì)分市場(chǎng)越來越多，專門為某些應(yīng)用場(chǎng)景定制的芯片性能優(yōu)于通用芯片，終端芯片呈現(xiàn)碎片化、多樣化的特點(diǎn)，并且目前尚未形成市場(chǎng)壟斷，我國公司仍然有較多的機(jī)會(huì)。但是我國在面對(duì)機(jī)遇的同時(shí)也面臨諸多挑戰(zhàn)，首先，云端市場(chǎng)龍頭企業(yè)分布在國外，我國云端芯片與國外技術(shù)差距巨大，國外云端市場(chǎng)技術(shù)及生態(tài)構(gòu)建成熟、優(yōu)勢(shì)大。我國專注云端芯片的企業(yè)較少，且尚未形成生態(tài)影響力。另一方面，我國不同企業(yè)呈現(xiàn)整體追逐熱點(diǎn)快、基礎(chǔ)不牢、后續(xù)乏力的情況。如我國從事人工智能開發(fā)處理器的初創(chuàng)企業(yè)有45家，但是基本都從事語音、視覺芯片的集成研發(fā)，定位重疊較多，并且我國目前尚未形成有影響力的芯片-平臺(tái)-應(yīng)用的生態(tài)。

據(jù)中研普華研究報(bào)告《2020-2025年中國AI芯片行業(yè)深度調(diào)研與投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》分析

AI芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

一、產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)分析

圖表：AI芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)分析

數(shù)據(jù)來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院

二、主要環(huán)節(jié)的增值空間

我國芯片制造能力仍然較弱，大量芯片依賴進(jìn)口，目前我國但我國芯片制造主要存在三大短板:核心原材料不能自己自足、芯片制造工藝尚弱、關(guān)鍵制造裝備依賴進(jìn)口。在未來芯片制造能力仍然有較大的增長空間。

三、與上下游行業(yè)之間的關(guān)聯(lián)性

AI芯片產(chǎn)業(yè)鏈上游主要是芯片設(shè)計(jì)，按照商業(yè)模式，可再細(xì)分成三種：IP設(shè)計(jì)、芯片設(shè)計(jì)代工和芯片設(shè)計(jì)，大部分公司是IC設(shè)計(jì)公司。

AI芯片是人工智能的“大腦”，目前AI芯片主要類型有CPU、GPU(圖形處理器)、FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編輯門陣列)、DSP、ASIC(針對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的專用芯片)和類人腦芯片幾種，ASIC有望在今后數(shù)年內(nèi)取代當(dāng)前的通用芯片成為人工智能芯片的主力。

AI芯片產(chǎn)業(yè)鏈的下游主要為系統(tǒng)集成及應(yīng)用企業(yè)，比如人工智能解決方案商等。其中，最主要的熱門應(yīng)用領(lǐng)域包括自動(dòng)駕駛、智能手機(jī)、機(jī)器人以及安防等領(lǐng)域。

數(shù)據(jù)顯示，2019年云端AI芯片迎來亞馬遜、高通、阿里巴巴、Facebook等新玩家，軟硬一體化趨勢(shì)加強(qiáng);終端芯片功耗比競爭加劇，語音芯片持續(xù)火熱;邊緣AI芯片勢(shì)頭初現(xiàn)。2020年，AI芯片將逐漸進(jìn)入洗牌期，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。

2019年，圍繞邊緣AI芯片的搶灘布局已經(jīng)開始。一方面，英偉達(dá)、寒武紀(jì)、百度等已經(jīng)在云、端有所積累的廠商，希望以邊緣芯片完善云、邊、端生態(tài)，打造一體化的計(jì)算格局。隨著異構(gòu)計(jì)算逐漸導(dǎo)入AI芯片，軟硬件協(xié)同成為云端AI的重要趨勢(shì)。科大訊飛、阿里巴巴、探境科技、清微智能等都發(fā)布了針對(duì)智能家居的AI語音芯片，反映了AI芯片在特定領(lǐng)域的專業(yè)化、定制化趨勢(shì)。

2019—2021年，中國AI芯片市場(chǎng)規(guī)模仍將保持50%以上的增長速度，到2021年，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到305.7億元。2019—2021年，云端訓(xùn)練芯片增速放緩，云端推理芯片、終端推理芯片市場(chǎng)增長速度將持續(xù)上升。預(yù)計(jì)2021年，中國云端訓(xùn)練芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到139.3億元，云端推理芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到82.2億元，終端推理芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到84.1億元。5G、VR/AR等新技術(shù)，也將為AI芯片，尤其是邊緣側(cè)的AI芯片提供更多發(fā)揮空間。AI在5G核心網(wǎng)絡(luò)存在機(jī)會(huì)，由于5G帶來了更多元的頻譜組合，AI可以輔助核心網(wǎng)絡(luò)更有效地調(diào)度網(wǎng)絡(luò)資源，將頻寬資源的利用達(dá)到極大化。同時(shí)，5G也涵蓋車聯(lián)網(wǎng)，AI在自動(dòng)駕駛方面將大有機(jī)會(huì)。在VR/AR端，AI也在導(dǎo)入，主要聚焦在人眼追蹤或是場(chǎng)景識(shí)別等應(yīng)用，有望改善VR/AR的流暢度與實(shí)時(shí)性表現(xiàn)。

人工智能芯片已經(jīng)得到了大規(guī)模的應(yīng)用，不管是美顏攝像頭還是智能駕駛都有著人工智能芯片的身影。雖然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和AI芯片有著或多或少、這樣那樣的問題，但在當(dāng)前的歷史階段，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仍然是最接近人工智能的工程方法，AI芯片也確實(shí)是實(shí)現(xiàn)人工智能的必由之路。

人工智能芯片已經(jīng)開始逐步走進(jìn)我們的生產(chǎn)生活中，在方方面面都展示出巨大的發(fā)展?jié)摿Γ饺说南胂蟆ｋm然中國在近代科技發(fā)展的浪潮中落在了后面，但是隨著我國對(duì)科學(xué)技術(shù)的重視，科技人才的培育和科研經(jīng)費(fèi)的投入，科技的進(jìn)步又提供了彎道超車的時(shí)機(jī)，以華為公司為代表的我國新型高科技企業(yè)在科技發(fā)展浪潮中不斷發(fā)展，很多技術(shù)已經(jīng)走到了世界的前沿。具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的人工智能芯片將為國家科技強(qiáng)國、信息化強(qiáng)國提供強(qiáng)大的技術(shù)基礎(chǔ)。

一季度國內(nèi)AI芯片企業(yè)融資規(guī)模達(dá)90億元

當(dāng)前，隨著我國由信息化向數(shù)字化、智能化跨越轉(zhuǎn)型，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)、語音技術(shù)、自然語言理解技術(shù)等多種人工智能技術(shù)已成為各領(lǐng)域發(fā)展的主要力量。2020年，國務(wù)院發(fā)布《促進(jìn)集成電路和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展若干政策》。同時(shí)，在《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》中提出，要把科技自立自強(qiáng)作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐。

國內(nèi)目前AI芯片企業(yè)超過100家，北京、上海、長三角、珠三角是最為活躍的區(qū)域。從2021年1月-4月的AI芯片行業(yè)發(fā)生投融資事件的數(shù)量來看，AI芯片行業(yè)融資依然主要集中在相對(duì)成熟的企業(yè)。今年1月-4月共計(jì)投融資事件20件以上，投融資規(guī)模達(dá)89.65億元，涉及企業(yè)17家。

受宏觀政策環(huán)境、技術(shù)進(jìn)步與升級(jí)、人工智能應(yīng)用普及等眾多利好因素的影響，中國AI芯片市場(chǎng)將進(jìn)一步發(fā)展。據(jù)Gartner數(shù)據(jù)顯示，全球AI芯片市場(chǎng)規(guī)模在2019年達(dá)到140億美元，到2021年343億美元，預(yù)計(jì)在未來幾年內(nèi)將有顯著增長，到2025年達(dá)到711億美元，年均復(fù)合增長25.3%。

未來行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)如何?想要了解更多行業(yè)詳情分析，可以點(diǎn)擊查看中研普華研究報(bào)告《2020-2025年中國AI芯片行業(yè)深度調(diào)研與投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》。

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  2020-2025年中國AI芯片行業(yè)深度調(diào)研與投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告

  2019年，云端AI芯片迎來亞馬遜、高通、阿里巴巴、Facebook等新玩家，軟硬一體化趨勢(shì)加強(qiáng)；終端芯片功耗比競爭加劇，語音芯片持續(xù)火熱；邊緣AI芯片勢(shì)頭初現(xiàn)。2020年，AI芯片將逐漸進(jìn)入洗牌期，機(jī)...

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