2017-AI芯片助中国“芯”弯道超车,由浅入_“深”度学习_32页-2mb
报告摘要
AI芯片行业研究报告总结
核心内容
AI芯片作为人工智能领域的重要基础硬件,正在经历快速的发展和市场应用拓展。随着深度学习的兴起,AI芯片成为上游爆发的产业。中国“芯”在政策支持和市场需求推动下,有望实现弯道超车。
主要观点
- 政策支持:国家对AI芯片产业给予了战略级支持,包括《国家集成电路产业发展推进纲要》、《中国制造2025》、《新一代人工智能发展规划》等,推动芯片国产化。
- 市场潜力:中国拥有全球最大的终端市场,AI芯片在智能手机、安防摄像头、智能终端等领域有巨大的应用前景。
- 技术需求:AI芯片需要具备高性能计算能力、低功耗、高灵活性等特性,以满足深度学习对算力和实时性的需求。
- 行业格局:GPU、FPGA、ASIC及类脑芯片各有优劣,适用于不同场景。GPU仍是当前AI芯片的主流,而ASIC在终端应用上具有更广阔的前景。
关键信息
AI芯片分类与特点
| 类型 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|
| GPU | 高性能、通用性强、编程语言成熟,如CUDA和OpenCL | 数据中心、深度学习训练、高性能计算 |
| FPGA | 灵活性高、处理效率强、功效能耗比优于GPU,但峰值性能弱、成本高 | 预测、云端推理、虚拟化云平台 |
| ASIC | 高效、低功耗、定制化强,但研发周期长、成本高、不可编辑 | 智能终端、AI平台、深度学习训练和预测 |
| 类脑芯片 | 能耗低、感知能力强,但训练方法不成熟、精度低 | 复杂环境、消费电子、国防等高端领域 |
中国AI芯片发展现状
- 中国芯片自给率约10%,但终端制造能力强大,有潜力通过AI芯片实现弯道超车。
- 海思、寒武纪等企业已进入全球半导体前50强,寒武纪在智能终端的商用化进程加快。
- 国产化趋势下,安防、智慧城市等领域的采购倾向国产芯片,为AI芯片带来发展机遇。
重点企业与产品
- 英伟达:GPU市场的领导者,Volta架构提升预测性能,广泛应用于数据中心和自动驾驶。
- Xilinx & Altera:FPGA领域的主要厂商,Xilinx市场份额达53%,Altera为36%,两者合计占据90%市场。
- Google:TPU是全球领先的ASIC芯片,支持深度学习训练和推断。
- 寒武纪:国内AI芯片龙头企业,其NPU系列已应用于华为麒麟970等终端产品。
- IBM:TrueNorth是类脑芯片的代表,具备低功耗和高并行计算能力。
- 高通:Zeroth是其研发的类脑计算平台,用于手机和平板等设备。
投资建议
- 软件SoC:中科创达
- 芯片制造:富瀚微
- 服务器:中科曙光、浪潮信息
未来走向
- 短期:GPU仍为AI芯片的主导力量,FPGA因灵活性和高能效成为增长点。
- 长期:不同类型的AI芯片将根据各自优势应用于不同的场景,形成多元化的市场格局。
风险提示
- ASIC研发进度不及预期:研发周期长、成本高,存在市场不确定性。
- 终端落地反馈不佳:市场接受度和应用反馈可能影响AI芯片的发展。
图表概览
- 图1:我国集成电路进口额占全球市场份额超6成,逆差近年稍有稳定。
- 图2:国内芯片产业销售额保持20%增速。
- 图3:进入全球前50的企业数迅速上升。
- 图4:海思有望进入全球半导体前20强。
- 图5-10:展示神经网络模型、训练与预测过程、实际应用场景等。
- 图11-18:呈现AI芯片发展的助力、Volta架构优势等。
结论
AI芯片作为人工智能发展的核心硬件,正在经历从技术到市场的全面突破。GPU仍是当前市场主流,FPGA因灵活性和能效优势增长迅速,而ASIC在终端应用上展现出更大的潜力。中国在政策支持和市场需求下,有望在AI芯片领域实现突破,推动“芯”的发展。
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