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2023年中國AI芯片行業(yè)競爭格局及未來發(fā)展趨勢
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2023-12-13

一、AI芯片行業(yè)定義

AI芯片行業(yè)指的是專門研發(fā)、生產(chǎn)和銷售用于人工智能應(yīng)用的芯片的行業(yè)。這些芯片被廣泛應(yīng)用于深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)、圖像識別、語音識別、自然語言處理等人工智能領(lǐng)域。AI芯片行業(yè)的發(fā)展對于推動(dòng)人工智能技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用具有重要意義。當(dāng)前，AI芯片主要分為 GPU 、FPGA 、ASIC。

二、AI芯片行業(yè)行業(yè)發(fā)展歷程

AI芯片的發(fā)展歷程可以追溯到2016年，當(dāng)時(shí)人工智能芯片作為新興領(lǐng)域開始爆發(fā)，相關(guān)技術(shù)和編譯器逐漸成熟，并形成了相對穩(wěn)定的架構(gòu)設(shè)計(jì)。AI芯片行業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了多個(gè)階段，從最初的算法訓(xùn)練為主導(dǎo)的GPU時(shí)代，到推理環(huán)節(jié)的FPGA和ASIC時(shí)代，再到現(xiàn)在的專用AI芯片時(shí)代。每個(gè)階段都反映了人工智能在不同發(fā)展階段的計(jì)算需求和技術(shù)進(jìn)步。

三、AI芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)

AI芯片行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈主要包括芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝和測試等環(huán)節(jié)。AI芯片行業(yè)上游的設(shè)計(jì)和制造需要大量的技術(shù)積累和研發(fā)投入。AI芯片的應(yīng)用場景非常廣泛，包括智能安防、無人駕駛、智能手機(jī)、智慧零售、智能機(jī)器人等幾大行業(yè)。隨著技術(shù)實(shí)力的提升和研發(fā)投入的增加，AI芯片的設(shè)計(jì)和制造水平將不斷提高。

隨著我國互聯(lián)網(wǎng)、5G、云服務(wù)、衛(wèi)星定位等技術(shù)的長足發(fā)展，為我國無人駕駛的發(fā)展提供了技術(shù)支持，近年來我國無人駕駛行業(yè)市場規(guī)模也隨之迅速增長。數(shù)據(jù)顯示，2022年我國無人駕駛行業(yè)市場規(guī)模為2894億元。無人駕駛汽車是未來汽車發(fā)展的重要方向，在無人駕駛等行業(yè)發(fā)展需求的拉動(dòng)下，AI芯片行業(yè)發(fā)展空間廣闊。

四、AI芯片行業(yè)現(xiàn)狀分析

我國AI芯片行業(yè)市場規(guī)模呈現(xiàn)持續(xù)擴(kuò)大的趨勢，逐漸成為全球AI芯片市場的重要力量。數(shù)據(jù)顯示，中國AI芯片市場規(guī)模在2018年約為64億元，到2021年增長至850億元，年均復(fù)合增長率高達(dá)67.7%。

中國AI芯片行業(yè)的投資情況呈現(xiàn)出逐年增長的趨勢。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，對高性能、低功耗的AI芯片的需求不斷增加，AI芯片市場預(yù)計(jì)將以高速增長，創(chuàng)造巨大商機(jī)。根據(jù)數(shù)據(jù)，2022年我國AI芯片投資數(shù)量共93起，投資金額達(dá)215.15億元。雖然2022年的融資事件有所減少，但AI芯片仍然是內(nèi)外資本持續(xù)關(guān)注的熱點(diǎn)。

從AI芯片類型來看，GPU是最為常見的AI芯片類型之一，其并行計(jì)算能力和浮點(diǎn)運(yùn)算能力使得它非常適合于深度學(xué)習(xí)等人工智能應(yīng)用。在市場份額方面，根據(jù)數(shù)據(jù)，GPU的市場份額占據(jù)了絕對主導(dǎo)地位，其次是NPU和ASIC。

五、AI芯片行業(yè)競爭格局

AI芯片行業(yè)的競爭格局主要集中在全球范圍內(nèi)，各大芯片廠商都在積極布局AI芯片市場。其中，英偉達(dá)是全球最大的AI芯片供應(yīng)商，其市場份額占據(jù)了絕對的領(lǐng)先地位。據(jù)數(shù)據(jù)，2022年中國AI加速卡出貨量約為109萬張，其中英偉達(dá)在中國AI加速卡市場份額為85%，華為市占率為10%，百度市占率為2%。

中國AI芯片行業(yè)的重點(diǎn)企業(yè)包括海思半導(dǎo)體、比特大陸、龍芯中科、景嘉微等。海思半導(dǎo)體是一家專注于半導(dǎo)體芯片研發(fā)和制造的公司，其產(chǎn)品線包括GPU、ASIC等多種類型的AI芯片，應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋了安防、手機(jī)等多個(gè)領(lǐng)域。龍芯中科則是一家專注于自主可控計(jì)算機(jī)芯片研發(fā)和制造的公司，其產(chǎn)品線包括基于自主指令集LoongArch的CPU和GPU等。景嘉微則是一家專注于圖形處理芯片和人工智能芯片研發(fā)和制造的公司，其產(chǎn)品線包括GPU和AI加速器等。

六、AI芯片行業(yè)未來發(fā)展趨勢

（1）芯片行業(yè)整體受到政策鼓勵(lì)支持，AI 芯片發(fā)展受益國內(nèi)需求和國產(chǎn)化進(jìn)程

芯片是信息化時(shí)代、數(shù)字化時(shí)代的基石。中國作為全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場，芯片自給率不足，嚴(yán)重依賴進(jìn)口。為發(fā)展國產(chǎn)芯片，實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代，近年來政府出臺了一系列政策支持國產(chǎn)芯片行業(yè)發(fā)展。

2020 年 8 月，國務(wù)院發(fā)布的《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》提出將從財(cái)稅、投融資、研究開發(fā)、進(jìn)出口、人才、知識產(chǎn)權(quán)、市場應(yīng)用、國際合作等 8個(gè)方面對集成電路和軟件產(chǎn)業(yè)進(jìn)行扶持，以加快集成電路和軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展。AI芯片的發(fā)展將受益于芯片國產(chǎn)化的政策支持和龐大的國內(nèi)市場需求。

（2）AI 芯片研發(fā)將從技術(shù)導(dǎo)向轉(zhuǎn)向場景導(dǎo)向

目前 AI 芯片設(shè)計(jì)更多的是從技術(shù)需求的角度出發(fā)，如芯片架構(gòu)的選擇、芯片性能指標(biāo)提升等。隨著 AI 芯片領(lǐng)域的競爭越來越激烈，各芯片企業(yè)除了在技術(shù)層面有所突破，還需加大應(yīng)用場景的布局，以搶占更多的發(fā)展機(jī)遇。為了適應(yīng)碎片化的應(yīng)用市場，未來的芯片設(shè)計(jì)需要以客戶終端需求為導(dǎo)向，從需求量、商業(yè)落地模式、市場壁壘等各個(gè)方面綜合分析落地的可行性，借助場景落地實(shí)現(xiàn) AI芯片的規(guī)模發(fā)展。

（3）AI 芯片發(fā)展從側(cè)重云端向端云一體化發(fā)展

云端芯片聚焦非實(shí)時(shí)、長周期數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析，能夠支持大量運(yùn)算共同運(yùn)行，目前云端 AI 芯片應(yīng)用已經(jīng)相對成熟。隨著智能音箱、自動(dòng)駕駛、無人機(jī)、安防監(jiān)控等應(yīng)用的豐富，云端的部分推理乃至訓(xùn)練算力將遷移至邊緣和終端側(cè)，支撐本地業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)智能化處理與執(zhí)行。邊緣和終端側(cè)對 AI 芯片的需求更為多樣、更強(qiáng)調(diào)低功耗低成本、技術(shù)要求相對較低。

得益于人工智能等多種因素的推動(dòng)，邊緣計(jì)算將逐漸在公共安防、智能家居、智能交通等諸多領(lǐng)域應(yīng)用。隨著邊緣計(jì)算興起，端云一體化的算力布局方案漸成主流，不僅可以實(shí)現(xiàn)對算法結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，還從本質(zhì)上賦能各邊緣和終端應(yīng)用，提供更好更完整的解決方案。