人工智能芯片從廣義上來說,專門用于處理人工智能應用中大量計算任務的模塊,即面向人工智能領域的芯片均被稱為AI芯片。而從狹義方面來看,人工智能芯片也可稱為針對人工智能算法做了特殊加速設計的芯片。
隨著人工智能新興產業的高速發展,傳統的芯片已不能滿足人工智能產業對芯片性能及算力等方面的要求。 因此,如何構建出高效的人工智能芯片,將芯片技術與人工智能技術有效地結合起來成為當前的熱點話題。
幾乎所有的應用包括5G、物聯網、汽車、數據中心等的實現與發展都建立在更高性能、更低功耗、更大算力的芯片的基礎之上。芯片的需求大幅提升,而芯片的供應卻跟不上需求,提升現有產品的良率是業內公認的有效措施。
根據中研普華產業研究院發布的《2022-2027年中國人工智能芯片行業發展分析及投資風險預測報告》顯示:
人工智能芯片從廣義上來說,專門用于處理人工智能應用中大量計算任務的模塊,即面向人工智能領域的芯片均被稱為AI芯片。而從狹義方面來看,人工智能芯片也可稱為針對人工智能算法做了特殊加速設計的芯片。
人工智能芯片是面向人工智能應用的芯片,是承載計算功能的基礎部件。根據承擔任務不同,人工智能芯片可以分為訓練芯片和推斷芯片;根據應用場景不同,人工智能芯片可以分為服務器端(云端)芯片和邊緣端(終端)芯片;根據技術架構不同,人工智能芯片可分為通用類芯片(比如CPU和GPU)、基于FPGA的半定制化芯片、全定制化ASIC芯片、類腦計算芯片等。
AI芯片應該具備的要素包括可編程性、架構的動態可變性、高效的架構變換能力、高計算效率、高能耗效率、低成本等。按照這些要求,目前業界流行的一些作法均不是理想的架構。過去幾年,AI芯片領域一個重要變化就是架構的變化。人工智能芯片不在于追求算力,而在于架構創新。業界也需要找到一種針對人工智能計算的全新計算引擎。
人工智能芯片是人工智能產業鏈的重要硬件。近年來,隨著算力中心的增加以及終端應用的落地,我國人工智能芯片需求也持續提升。2021年,我國人工智能芯片市場規模達到427億元,同比增長124%。
當前,中國數字化的變革方向驅動了底層技術的逐漸提升。未來幾年,制造業及交通將是AI較大的應用場景。同時,AI也將被廣泛應用于發展醫療保健、教育,媒體及金融和客戶服務等領域。
目前,我國人工智能芯片發展尚處于初級階段,無論是技術研發還是應用落地都有廣闊的空間。在政策、市場、技術等合力作用下,中國人工智能芯片行業將快速發展,預計2022年市場規模有望突破800億元。

數據來源:深圳市人工智能行業協會 中研普華研究院整理
從資本市場來看,投資數量方面,2014年我國人工智能芯片領域投資事件只有5起,2015年之后融資數量呈現波動增長的態勢,2021年投資數量達到101起,2022年上半年投資數量為38起。
投資金額方面,2014年以來我國人工智能芯片領域持續有資本進入,投資規模實現逐年增長;2021年人工智能芯片領域投資金額達到362億元,平均單筆融資金額超3億元;2022年上半年,投資金額約90億元,較2021年同期有所減少。

數據來源:深圳市人工智能行業協會 中研普華研究院整理
近年來,AI芯片產業發展迅猛,眾多企業紛紛布局。結合應用場景和功能劃分來看,AI芯片設計可分為云端訓練、云端推斷、終端推斷三部分。其中云端訓練芯片主要以英偉達的GPU為主,新入競爭者是谷歌的TPU,深耕FPGA的企業包括XILINX、英特爾。在云端推斷方面,各企業呈現出百家爭鳴局面,代表企業有AMD、谷歌、英偉達、百度、寒武紀等。在終端推斷方面,移動終端、自動駕駛等應用場景需求逐漸爆發,布局企業包括傳統芯片巨頭和初創企業,如高通、華為海思、地平線、寒武紀、云知聲等。
目前來看,華北、華東和中南地區穩居中國AI芯片區域市場三甲,是中國AI芯片市場發展最為領先的區域,市場總體規模占據全國領先位置;在市場增速方面,隨著西部地區加快投入大數據中心建設,西南、西北地區的云端AI 芯片市場規模呈現高速增長,市場份額進一步提升。
隨著機器學習等技術的快速發展,人工智能產業發展正以其高端的新興技術、巨大的商業價值、廣闊的應用前景和龐大的產業空間,成為新的重要經濟增長點。伴隨著人工智能各種應用場景的普及與發展,海量多維的數據將在云端以及邊緣側展開大量處理計算,芯片也面臨更加廣泛以及多樣化的需求,這對AI芯片的計算架構、運算能力、場景與算法適用性、安全可控等都提出了新的課題與挑戰。
隨著技術成熟化,AI芯片的應用場景除了在云端及大數據中心,也會隨著算力逐漸向邊緣端移動,部署于智能家居、智能制造、智慧金融等領域;同時還隨著智能產品種類日漸豐富,部署于智能手機、安防攝像頭、及自動駕駛汽車等智能終端,智能產品種類也日趨豐富。
2021年,《“十四五”規劃綱要和2035年遠景目標綱要》曾指出,“十四五”期間,我國新一代人工智能產業將聚焦高端芯片等關鍵領域。從國家戰略高度為人工智能芯片行業建立優良的政策環境。
而在此宏觀背景下,各地方也根據各自的背景與條件,發布促進和扶持人工智能產業發展的方案方針。截至2021年9月,包括北京、天津、上海、江蘇、福建等 20余省、市、地區發布人工智能相關政策,進一步支持引導人工智能及芯片產業發展。
更多行業詳情請點擊中研普華產業研究院發布的《2022-2027年中國人工智能芯片行業發展分析及投資風險預測報告》。

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2022-2027年中國人工智能芯片行業發展分析及投資風險預測報告
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