AI芯片行业发展现状及趋势分析

行业研究· 2023-11-06 14:41:52

中国AI芯片市场应用前景如何?AI芯片市场现状怎么样?随着人工智能在未来社会发展中的作用愈发凸显,国家逐渐将人工智能产业的发展上升至国家战略高度,AI芯片的研发与技术升级也备受国家关注和重视。在我国的《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》中明确提出要加强关键数字技术创新应用,聚焦高端芯片、人工智能关键算法等关键领域,加快推进基础理论、基础算法、装备材料等研发突破与迭代应用,培育壮大人工智能等新兴数字产业。

近两年,随着大家越来越意识到AI芯片对于算力的重要性,AI芯片这一赛道中的玩家也越来越多。人工智能技术的发展将开启一个新的时代——算法即芯片时代。

当前,AI芯片主要分为 GPU 、FPGA 、ASIC。AI的许多数据处理涉及矩阵乘法和加法。大量并行工作的GPU提供了一种廉价的方法,但缺点是更高的功率。具有内置DSP模块和本地存储器的FPGA更节能,但它们通常更昂贵。技术手段方面AI市场的第一颗芯片包括现成的CPU,GPU,FPGA和DSP的各种组合。虽然新设计正在由诸如英特尔、谷歌、英伟达、高通,以及IBM等公司开发至少需要一个CPU来控制这些系统,但是当流数据并行化时,就会需要各种类型的协处理器。

随着越来越多的企业将人工智能应用于其终端产品,AI芯片需求快速增长,市场前景发展广阔。

国内有很多AI芯片企业通过这种方式迅速扩大体量。那么国内的AI芯片企业有多大几率,通过融资并购、协调整合研发技术和人才,诞生出更大的AI芯片公司?企业的发展是有规律的。先有一个技术,才能诞生产品。产品成功后,企业才会继续拓展多种技术。在扩展技术的过程中,人员也多起来了,这时将会产生管理的问题。

随着AI、ChatGPT等大模型场景的发展,未来我国超算/智算中心的占比有望进一步提升:

智能计算中心:服务于人工智能的数据计算中心,包括人工智能、机器学习、深度学习等需求,以 GPU 等AI 训练芯片为主,为AI计算提供更大的计算规模和更快的计算速度,以提升单位时间单位能耗下的运算能力及质量为核心诉求;

超算中心:为集中放置的超级计算机(由通用或专用的高性能硬件和软件组成的,为处理复杂的数据、算法和应用等提供算力的高性能计算平台提供运行环境的建筑场所)设备提供运行环境的场所。

AI芯片市场规模及发展趋势分析2023

AI芯片行业属于资金密集型、技术密集型企业,行业的技术壁垒高,因此我国的AI芯片企业集中分布在北京、深圳、上海等经济发达、人才富集的地区。

我国AI芯片产业起步较晚,技术上与世界先进水平也还存在着较大的差距,国内AI芯片市场也较为分散,集中度低。依据企业的注册资本进行划分,位于第一梯队的企业有中芯国际、海思半导体、地平线、四维图新和长电科技。

AI芯片产业链上游主要是芯片设计,按照商业模式,可再细分成三种:IP设计、芯片设计代工和芯片设计,大部分公司是IC设计公司。

AI芯片是人工智能的“大脑”,目前AI芯片主要类型有CPU、GPU(图形处理器)、FPGA(现场可编辑门阵列)、DSP、ASIC(针对神经网络算法的专用芯片)和类人脑芯片几种,ASIC有望在今后数年内取代当前的通用芯片成为人工智能芯片的主力。

AI芯片主要应用于云计算、数据中心、边缘计算、消费电子、智能制造、智能驾驶、智能金融及智能教育等领域。

一丶市场占比

AI芯片主要包括图形处理器(GPU)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、神经拟态芯片(NPU)等。其中,GPU是显卡的核心单元,是单指令、多处理数据器,在AI芯片市场中占比最高,达91.9%。NPU、ASIC、FPGA市场占比分别为6.3%、1.5%、0.3%。

二丶市场规模预测

AI 芯片广泛应用于云 计算、数据中心、边缘计算、消费电子、智能制造、智能驾驶、智能金融及智能 教育等领域。近年来,我国的 AI 芯片行业备受关注,不断涌现出新的生产设计 商,市场规模也不断扩大。

据数据显示,我国 AI 芯片市场规模达到 427 亿元,同比增长 124%。预计到 2023 年,市场规模将进一步扩大至 1206 亿元。

未来,我国的AI芯片行业行业发展尚处于起步阶段。随着大数据的发展,计算能力的提升,人工智能近两年迎来了新一轮的爆发。AI浪潮下,云计算、智能汽车、智能机器人等人工智能产业快速发展,市场对AI芯片的需求不断增加,AI芯片市场规模有望迎来巨大的市场机遇。

三丶AI芯片市场潜在进入者分析

国内方面,BAT科技巨头也纷纷涉足AI芯片业务:阿里巴巴全资收购了国内芯片制造商中天微,此前,阿里还投资了寒武纪、Barefoot Networks、深鉴、耐能(Kneron)、翱捷科技(ASR)等芯片公司。过去几年,百度在深度学习领域也有了可观的进展。

从进入者来说,所有行业都可以进入人工智能芯片行业,但是实际上人工智能芯片行业拥有极高的技术、资金、人才等方面的壁垒,对于普通的企业来说,基本没有进入的可能性,最有可能进入行业的一般是行业上下游公司,基于节约成本、拓展业务的需要,进入人工智能芯片行业。总体而言,人工智能芯片潜在进入者的威胁并不是很大。

四丶市场格局

以AI芯片为载体实现的算力是人工智能发展水平的重要衡量标准,发展 更注重超速运算能力的 AI 芯片成为推动人工智能产业爆发的关键核心要素之一, 其快速发展对人工智能技术的进步和行业应用起到了决定性的作用。

从AI芯片全球总体市场格局来看,欧美日韩基本垄断中高端云端芯片,国内布局主要集中在终端ASIC芯片,部分领域处于世界前列,但多以初创企业为主,且尚未形成有影响力的“芯片?平台?应用”的生态,不具备与传统芯片巨头(如英伟达、赛灵思)抗衡的实力;而在GPU和FPGA领域,中国尚处于追赶状态,高端芯片依赖海外进口。

五丶市场份额

在AI芯片领域,国外芯片巨头占据了大部分市场份额。全球范围内主要布 局人工智能芯片的厂商有 Intel、NVIDIA、Qualcomm、Google 等。无论是在人才 聚集、公司合并等方面,都具有领先优势。特别是美国的巨头企业,凭借着多年 在芯片领域的领先地位,迅速切入 AI 领域并积极布局,目前已经成为该产业的 引领者。此外,在 GPU 和 FPGA 方面,它们更是处于完全垄断地位。

报告在公司多年研究结论的基础上,结合中国AI芯片行业市场的发展现状,通过公司资深研究团队对市场各类资讯进行整理分析,并且依托国家权威数据资源和长期市场监测的中研普华数据库,进行全面、细致的研究,是中国AI芯片市场上最权威、有效的研究产品。

AI芯片行业研究报告可以帮助投资者合理分析行业的市场现状,为投资者进行投资作出行业前景预判,挖掘投资价值,同时提出行业投资策略和营销策略等方面的建议、机会风险、AI芯片发展策略与投资建议等进行了分析。



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