20170916-天风证券-半导体行业深度研究：人工智能芯片-新架构改变世界_30页-1mb

半导体行业研究报告总结

核心内容

本报告探讨了人工智能对芯片底层架构带来的变革，以及在这一背景下，人工智能芯片的发展趋势和市场潜力。随着摩尔定律的放缓，传统冯诺伊曼架构难以满足人工智能对计算能力的指数级需求，促使芯片架构向更高效、更适应深度学习需求的方向演进。人工智能芯片包括GPU、FPGA、ASIC等类型，它们在计算效率、功耗、定制化方面各有优势，正在推动半导体行业的深层次变革。

主要观点

• 人工智能倒逼芯片底层变革：数据量的爆炸式增长和处理器性能提升的瓶颈，使得传统冯诺伊曼架构无法满足AI需求，推动芯片架构从线性扩展向分布式计算转变。
• 芯片架构演变：从Wintel（Intel + Windows）到ARM + Android，芯片架构经历了从PC时代到移动时代的变革，强调开放生态和软硬件结合。
• 人工智能芯片新架构：GPU、FPGA、ASIC等加速器芯片正在推动深度学习算法的实现，而基于人工神经网络的芯片（如寒武纪）则代表了芯片架构的全新发展方向。
• 市场空间测算：从两个维度测算人工智能芯片市场空间，预计2020年将达百亿美元级别，其中云端和终端市场分别占据重要份额。

关键信息

人工智能芯片类型及特点

市场空间测算

• 维度一：人工智能市场规模预计2020年达400亿美元，其中硬件占比1/3（约160亿美元），芯片占硬件BOM的60%，预计2020年芯片市场规模达96亿美元。
• 维度二：预计2021年人工智能芯片市场规模将达111亿美元，其中云端和终端市场分别预计增长至106亿美元和5.55亿美元，CAGR分别为21.77%和10.49%。

重点标的

风险提示

• 人工智能芯片发展不达预期，可能影响市场增长。
• 技术迭代速度可能超出预期，导致现有技术迅速过时。
• 行业竞争加剧，可能导致市场份额的快速变化。

投资评级

• 行业评级：强于大市（维持评级）
• 上次评级：强于大市

未来展望

人工智能芯片的兴起可能引发一次超越以往任何时代的科技革命，重新定义芯片底层架构。随着数据量的激增和AI算法的普及，未来芯片设计将更倾向于定制化和专用化，而市场空间也将持续扩大。