20220413-亿欧智库-2022中国人工智能芯片行业研究报告_47页
报告摘要
2022中国人工智能芯片行业研究报告总结
核心内容
本报告全面分析了中国人工智能芯片行业的现状、技术分类、应用领域、发展挑战与机遇,以及行业内的主要企业及其产品特点。
主要观点
- 政策与市场需求驱动:政策扶持和市场需求是人工智能芯片发展的主要驱动力。预计2025年中国人工智能核心产业市场规模将达4000亿元,其中基础层芯片及相关技术市场规模约为1740亿元。
- 发展不均衡:云端训练和推断的大算力通用芯片发展较为落后,而适用于垂直行业的终端应用芯片如自动驾驶、智能安防、机器人等发展较快。超过80%的中国人工智能产业链企业集中在应用层。
- 技术挑战与机遇并存:在基础理论、关键设备等技术领域,中国仍存在较大差距,但在垂直行业应用的芯片设计和相关企业数量上占据优势。算法方面,数据孤岛问题将逐步解决,为AI算法提供更大量、更准确的数据集。应用方面,消费电子、自动驾驶、智慧安防、机器人等仍是主流方向,同时向医疗、教育等行业渗透。
- 产学研融合:基础科学积累和人才培养是AI芯片发展的关键。通过产学研融合,可以有效培养和积累人工智能领域优质人才,保障行业的可持续发展。
关键信息
- 市场规模:2025年AI芯片市场规模预计达到1740亿元,类脑芯片预计于2023年进入量产。
- 投资情况:2021年中国AI芯片领域融资事件共计92起,总金额约300亿元人民币。
- 人才缺口:人工智能芯片岗位人才供需比为0.32,远低于市场需求,国家开始重视人才培养,超过300所高校开设人工智能专业。
技术层面
AI芯片分类
AI芯片根据技术架构分为:GPU、ASIC、FPGA、类脑芯片;根据部署位置分为云端和边缘/终端;根据实践目标分为训练和推理芯片。
| 技术架构 | 定制化程度 | 可编辑性 | 算力 | 价格 | 优点 | 缺点 | 应用场景 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| GPU | 通用型 | 不可编辑 | 中 | 高 | 通用性强,适合并行运算 | 推理端并行运算能力受限 | 高级复杂算法和通用人工智能平台 |
| FPGA | 半定制化 | 易于编辑 | 高 | 中 | 灵活配置,性能高,功耗低 | 量产单价高,硬件编程难 | 各种具体行业 |
| ASIC | 全定制化 | 难以编辑 | 高 | 低 | 极致性能和能效,成本最低 | 前期投入高,研发时间长 | 消费电子、特殊场景 |
| 类脑芯片 | 模拟人脑 | 不可编辑 | 高 | - | 最低功耗,通信效率高 | 处于探索阶段 | 各种具体行业 |
技术发展趋势
- 存内计算:解决“内存墙”问题,提升计算效率。
- 模拟计算:提高能效,减少信号转换损耗。
- 量子计算:提供更强算力,解决传统计算机的性能瓶颈。
应用层面
主要应用领域
- 云端训练与推理:需高性能计算芯片,主要应用于大数据中心和云服务。
- 边缘计算:数据向边缘下沉,推动AI芯片在边缘侧的发展,预计2025年边缘AI芯片市场规模将超过云端。
- 终端设备:包括智能驾驶、智慧家居、智慧安防、消费电子等,对算力、功耗和成本提出不同要求。
应用场景分析
| 应用场景 | 算力需求 | 功耗需求 | 可靠性需求 | 成本敏感性 |
|---|---|---|---|---|
| 智能驾驶 | 20-4000TOPS | 中等 | 高 | 低 |
| 智慧家居 | <1TOPS | 较高 | 高 | 高 |
| 智慧安防 | 4-20TOPS | 较低 | 偏高 | 高 |
| 消费电子 | 1-8TOPS | 低 | 高 | 高 |
典型企业
酷芯微电子
- 核心技术:智能感知、智能计算、智能传输。
- 主要产品:高性能ISP、高画质HDR技术、高保真3D降噪技术、高性能低功耗NPU、Edge AI SoC。
- 应用场景:智能安防、智能车载、智能硬件、无线图传。
- 产品优势:支持多模态识别,具备超低功耗、高算力和高性能。
昆仑芯科技
- 专注领域:通用人工智能芯片。
- 主要产品:K系列、R系列AI加速卡。
- 产品特点:自研XPU架构,高性能、低功耗,支持多种深度学习框架。
- 应用场景:智慧交通、智慧能源、智慧医疗、互联网等。
寒武纪
- 专注领域:云-端、软硬一体AI智能解决方案。
- 主要产品:智能加速卡、边缘计算模组、智能终端处理器IP。
- 应用场景:智慧交通、智慧能源、智慧电力、智慧医疗、智能制造等。
- 产品优势:高性能、低功耗、广泛应用于多个行业。
地平线
- 专注领域:边缘人工智能芯片及相关解决方案。
- 主要产品:征程系列、Matrix系列、旭日系列。
- 产品特点:BPU架构,支持L2-L4自动驾驶,提供开放工具链。
- 应用场景:智能驾驶、智能物联网。
- 合作企业:与奥迪、比亚迪等汽车企业合作,推动智能驾驶落地。
SynSense时识科技
- 专注领域:类脑智能与应用解决方案。
- 主要产品:DYNAP-CNN、XYLO、Speck等类脑芯片。
- 产品特点:超低功耗、超低延时、支持动态视觉处理。
- 应用场景:IoT实时信号处理、AI边缘运算。
- 技术优势:动态视觉智能感知交互,多模态融合运算。
埃瓦科技
- 专注领域:细分领域专用芯片。
- 主要产品:3D AI处理器、视觉模组。
- 应用场景:智能门锁、机器人、刷脸支付等。
- 技术优势:自主知识产权,具备国家金融支付级安全认证。
总结
中国人工智能芯片行业正处于快速发展阶段,政策支持与市场需求是主要驱动力。尽管在基础技术层面仍存在差距,但垂直行业应用芯片发展迅速,尤其在边缘侧和终端设备领域。未来,随着技术的不断进步和应用的不断拓展,AI芯片将向更低功耗、更接近人脑、更靠近边缘的方向发展。同时,产学研融合将成为推动行业可持续发展的关键途径。
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