人工智能芯片簡稱AI芯片,是指應用在人工智能算法加速,主要實現大規模并行計算的芯片。而在更廣泛的概念下,任何應用在人工智能領域的芯片都可被稱為人工智能芯片。根據應用場景,AI芯片可分為云端芯片、邊緣端芯片和終端芯片;根據功能可分為訓練芯片和推斷芯片。
芯片是信息化時代、數字化時代的基石。近年來宏觀政策的大力支持和人工智能的普遍應用促進了AI芯片市場的高速擴張。數據顯示,2017-2021年我國我國AI芯片市場規模由53億元增至2021年436.8億元,年均復合增長率為69.4%。預計2022年我國AI芯片市場規模將增至850.2億元。
數據來源:觀研天下整理
得益于市場發展向好,近年我國AI芯片企業注冊量也在快速增長。數據顯示,2017-2021年我國AI芯片企業注冊量由1110家迅速增長至13492家,年均復合增長率達86.7%。2022年1-5月,我國AI芯片企業注冊量達6783家,已超過2020年新增企業數量,行業競爭進一步加劇。
數據來源:企查查;觀研天下整理
雖然目前我國作為全球最大的半導體消費市場,但芯片自給率不足,嚴重依賴進口。為發展國產芯片,實現進口替代,近年來政府出臺了一系列政策支持國產芯片行業發展。2020年8月,國務院發布的《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》提出將從財稅、投融資、研究開發、進出口、人才、知識產權、市場應用、國際合作等8個方面對集成電路和軟件產業進行扶持,以加快集成電路和軟件產業發展。AI芯片的發展將受益于芯片國產化的政策支持和龐大的國內市場需求。
目前AI芯片設計更多的是從技術需求的角度出發,如芯片架構的選擇、芯片性能指標提升等。隨著AI芯片領域的競爭越來越激烈,各芯片企業除了在技術層面有所突破,還需加大應用場景的布局,以搶占更多的發展機遇。為了適應碎片化的應用市場,未來的芯片設計需要以客戶終端需求為導向,從需求量、商業落地模式、市場壁壘等各個方面綜合分析落地的可行性,借助場景落地實現AI芯片的規模發展。
根據觀研報告網發布的《中國人工智能芯片行業發展趨勢分析與投資前景研究報告(2023-2030年)》顯示,總體來看,目前我國AI芯片領域呈現國外廠商主導市場,國內企業跟隨及挖掘細分市場需求的競爭業態。國內市場企業主要有海思半導體、聯發科技、寒武紀、中星微電子、平頭哥、四維圖新、昆侖芯、北京君正、芯原微電子、瑞芯微電子等。
我國AI芯片領域主要企業競爭優勢情況
競爭優勢 |
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海思半導體 |
研發優勢:海思在中國、新加坡、韓國、日本、歐洲等地設有12個辦事處和研發中心 |
市場優勢:公司產品和服務遍布全球100多個國家和地區。 |
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品牌優勢:2020年8月4日,海思名列2020中國新型創新企業50強第1位。2021年 12月25日,位列《中國半導體企業 100 強》,排名第1位。 |
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聯發科技 |
市場地位優勢:公司是全球第四大無晶圓廠半導體公司,在移動終端、智能家居應用、無線連接技術及物聯網產品等市場位居領先地位。 |
品牌優勢:2022年12月,公司位列《2022胡潤世界500強》第495位。2022年5月,公司入選福布斯2022全球企業2000強榜單,排名第453位。2023年1月,公司位列《2022年·胡潤中國500強》第22位。 |
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銷售優勢:公司一年約有 20億臺內建MediaTek芯片的終端產品在全球各地上市。 |
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寒武紀 |
技術優勢:公司掌握的智能處理器指令集、智能處理器微架構、智能芯片編程語言、智能芯片數學庫等核心技術,具有壁壘高、研發難、應用廣等特點,對集成電路行業與人工智能產業具有重要的技術價值、經濟價值和生態價值。 |
專利優勢:。截至2022年6月30日,公司累計申請的專利為2,607項,按照專利地域可分為:境內專利申請1,697項,境外專利申請646項,PCT專利申請264項;按照專利類型可分為:發明專利申請2,537項,實用新型專利申請34項,外觀設計專利申請36項。公司累計已獲授權的專利為698項,按照專利地域可分為:境內專利514項,境外專利184項;按照類型可分為:發明專利633項,實用新型專利32項,外觀設計專利33項。此外,公司擁有軟件著作權61項;集成電路布圖設計6項。 |
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人才優勢:公司在技術研發、供應鏈、產品銷售等方面均建立了成熟團隊,核心骨干均有多年從業經驗。公司核心研發人員多畢業于著名高?;蚩蒲性核?span>,擁有計算機、微電子等相關專業的學歷背景,多名骨干成員擁有知名半導體公司多年的工作經歷。公司員工中有80.04%為研發人員,77.05%的研發人員擁有碩士及以上學位,研發隊伍結構合理、技能全面,有力支撐了公司的技術創新和產品研發。 |
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產品體系優勢:目前,公司已推出的產品體系覆蓋了云端、邊緣端的智能芯片及其加速卡、訓練整機、處理器IP及軟件,可滿足云、邊、端不同規模的人工智能計算需求。 |
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中星微電子 |
技術優勢: 中星微電子堅持自主創新,先后突破十五大核心技術,申請了4000多項國際和國內專利,并兩次榮膺年度國家科技進步一等獎。 |
產品優勢:公司自主設計的嵌入式神經網絡處理器(NPU)采用了“數據驅動并行計算”架構,專門針對深度學習算法進行了優化,具備高性能、低功耗、高集成度、小尺寸等特點,特別適合物聯網前端智能的需求。 |
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客戶優勢:公司產品銷售已經覆蓋了歐、美、日、韓等16個國家和地區,客戶囊括了索尼 、三星、惠普、飛利浦、富士通、羅技、華為、聯想等大批國內外知名企業。 |
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平頭哥 |
設計鏈路全覆蓋優勢:平頭哥擁有端云一體全棧產品系列,涵蓋數據中心芯片、IoT芯片、處理器IP授權等,實現芯片端到端設計鏈路全覆蓋。 |
背景優勢:公司是阿里巴巴旗下半導體公司。 |
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品牌優勢:2020年8月4日,平頭哥半導體名列2020中國新型創新企業50強第11位。 |
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四維圖新 |
PB數據優勢:公司擁有PB級多源數據以及TB級日增量,包括道路、POI、軌跡行為、天氣、交通、衛星影像、CORS基站、充電樁、車輛傳感器回傳數據、城市傳感器回傳數據等。 |
人才優勢:公司憑借公司在行業的影響力,先后引進國內外高科技企業高端人才,加強和國內“985”、“211”高校的聯系,并與哈爾濱工業大學、華中科技大學等高校建立校企合作關系。同時,公司依托在美國硅谷、荷蘭、新加坡、日本設立子公司,不斷豐富壯大全球優秀人才隊伍,為公司進一步吸納全球最前沿科技的專業人才、占領人才高地奠定了堅實基礎。 |
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客戶優勢:公司汽車客戶主要包括歐美品牌、日系品牌、國內自主品牌、造車新勢力等車企,與諸如戴姆勒、寶馬、大眾、沃爾沃、豐田、雷克薩斯、長城及國內知名新能源車廠等眾多主流車企形成長期穩定積極的合作關系。 |
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昆侖芯 |
先發優勢:公司在國內最早布局AI加速領域,深耕10余年,是一家在體系結構、芯片實現、軟件系統和場景應用均有深厚積累的AI芯片企業。 |
產品優勢:昆侖芯科技已實現兩代通用AI芯片產品的量產及落地應用,兩代產品先后斬獲2020、2021年中國芯“優秀技術創新產品”獎。 |
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產量優勢:昆侖芯1代AI芯片于2020年量產,在百度搜索引擎、小度等業務中部署數萬片,是國內唯一一款經歷過互聯網大規模核心算法考驗的云端AI芯片。 |
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品牌優勢:2021年,昆侖芯2代榮獲2021年第十六屆中國芯“優秀技術創新產品”獎。2023年4月18日,以140億人民幣的企業估值入選《2023·胡潤全球獨角獸榜》,排名504。 |
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北京君正 |
技術優勢:經過十幾年的持續投入,公司在以下領域逐步形成了自主關鍵技術:(1)嵌入式CPU技術。公司創業團隊多年來從事嵌入式CPU技術的研發,在高性能、低功耗等關鍵指標上獲得了突破。公司基于32位MIPS指令集架構設計了XBurst系列CPU內核,該內核采用了公司創新的微體系結構,其主頻、功耗和面積水平在同等工藝下均領先于業界現有的同類32位RISC微處理器內核。從2014年開始,指令集開源的RISC-V架構獲得了業界的廣泛支持和快速發展,公司積極擁抱這一趨勢,適時展開了基于RISC-V架構的CPU核的研發。(2)視頻編解碼技術。視頻內容是最核心的多媒體內容,公司自主研發的視頻編解碼器,能夠支持大多數國際上主流的視頻格式,包括多種主流視頻格式的解碼和H264格式、H265格式等碼流的編碼,公司的視頻編解碼器對編碼關鍵路徑采用算法優化和硬件優化結合的方式提高性能,通過精細設計的開關控制等降低動態功耗,使整體的性能、面積、功耗達到業界先進水平,有利地支持了公司在智能視頻領域的拓展。 |
產品優勢:公司產品普遍具有高性能、低功耗特質。這些特質來自于公司核心技術的特性,并且在業內獲得了普遍的認可。 |
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性價比優勢:由于核心技術自主研發,公司在芯片設計、生產和銷售等階段的相關技術授權費用大為降低,并可在芯片設計時根據產品的具體需要對相關模塊進行裁剪,避免了設計上的冗余。綜合這幾個方面,公司產品具有更高的性價比。 |
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資質優勢:基于業務發展方面的需要,公司部分子公司通過了ISO9001質量管理體系認證,符合ISO14001環境保護標準。此外,公司相關管理體系還獲得了ISO26262的質量體系認證(ASIL-D等級),能夠開發具備各ASIL等級的芯片。 |
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芯原微電子 |
一站式服務優勢:芯原是一家依托自主半導體IP,為客戶提供平臺化、全方位、一站式芯片定制服務和半導體IP授權服務的企業。公司至今已擁有高清視頻、高清音頻及語音、車載娛樂系統處理器、視頻監控、物聯網連接、智慧可穿戴、高端應用處理器、視頻轉碼加速、智能像素處理等多種一站式芯片定制解決方案,以及自主可控的圖形處理器IP、神經網絡處理器IP、視頻處理器IP、數字信號處理器IP、圖像信號處理器IP和顯示處理器IP六類處理器IP、1,400多個數?;旌?span>IP和射頻IP。 |
產品種類優勢:公司擁有用于集成電路設計的GPUIP、NPUIP、VPUIP、DSPIP、ISPIP、DisplayProcessorIP六類處理器IP、1,400多個數?;旌?span>IP和射頻IP。 |
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市場地位優勢:2021年,芯原半導體IP授權業務市場占有率位列中國大陸第一,全球第七;IP種類在前七中排名前二;2020年和2021年,芯原的知識產權授權使用費收入均排名全球第四。 |
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工藝設計優勢:公司擁有從先進的5nmFinFET到傳統的250nmCMOS工藝節點芯片的設計能力。 |
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瑞芯微電子 |
技術創新優勢:近年來,公司重點發展AIoT相關產品及技術。圍繞AIoT應用需求,重點研發了人工智能處理、圖像及視覺處理、智能語音、光電一體化等核心技術,同時改進優化原有的視頻編解碼、多屏幕顯示等技術,已形成完善的高精度感知、認知、交互的整體解決方案。 |
專利優勢:截至2022年6月30日,公司申請了1,009項專利(其中包括956項發明專利,38項實用新型專利,15項外觀設計專利)、42項布圖設計權以及235項軟件著作權,已獲得授權594項專利(其中包括572項發明專利,8項實用新型專利,14項外觀設計專利)、27項布圖設計權以及232項軟件著作權。 |
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產品類型優勢:公司芯片產品品類豐富,智能應用處理器產品可契合不同終端產品的市場定位及成本要求。 |
資料來源:觀研天下整理(WW)

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