《2023中国人工智能芯片行业研究报告》
随着人工智能新兴产业的高速发展，传统的芯片已不能满足人工智能产业对芯片性能及算力等方面的要求。
因此，如何构建出高效的人工智能芯片，将芯片技术与人工智能技术有效地结合起来成为当前的热点话题。人工智能芯片领域的研究，或将科技发展推向一个更高的阶层。
亿欧认为，人工智能芯片作为人工智能及相关应用的基础与核心，必将迎来光明的未来。
本报告对AI芯片主流类型进行拆解分析，展现中国人工智能芯片的发展现况，探究其发展的困境和机遇，希望能为广大从业者和各方关注人士提供有益的帮助。
中国人工智能芯片行业发展现状
AI芯片的发展历程：模仿人脑建立的模型和算法与半导体芯片发展交替进行
人工智能算法需要在计算机设备上实现，而芯片又是计算机设备运作的核心零件，因此AI芯片的发展主要依赖两个领域：第一个是模仿人脑建立的数学模型与算法，第二个是半导体集成电路即芯片。优质的算法需要足够的运算能力也就是高性能芯片的支持。
亿欧智库2019年发布AI芯片行业研究报告认为，人工智能于芯片的发展分为三个阶段：第一阶段由于芯片算力不足，神经网络算法未能落地；第二阶段芯片算力提升，但仍无法满足神经网络算法需求；第三阶段，GPU和新架构的AI芯片促进了人工智能的落地。
目前，随着第三代神经网络的出现，弥合了神经科学与机器学习之间的壁垒，AI芯片正在向更接近人脑的方向发展。
中国政策环境：在政策的引导支持下，中国人工智能芯片市场持续快速发展
芯片产业是信息产业的核心部件与基石。当前，我国芯片高度依赖进口非常不利于国家安全与行业发展。因此，近年来国家高度关注人工智能芯片产业的发展，发布一系列产业支持政策，为人工智能芯片行业建立了优良的政策环境，促进行业的发展。
2021年，《“十四五”规划纲要和2035年远景目标纲要》指出，“十四五”期间，我国新一代人工智能产业将聚焦高端芯片等关键领域。从国家战略高度为人工智能芯片行业建立了优良的政策环境。
各地方也根据各自的背景与条件，发布促进和扶持人工智能产业发展的方案方针。截止2021年9月，包括北京、天津、上海、江苏、福建等20余省、市、地区发布人工智能相关政策，进一步支持引导人工智能及芯片产业发展。
中国市场环境：需求是主要驱动力，边缘/终端芯片市场将持续增长。
2018年12月，中央经济会议把人工智能与5G、工业互联网、物联网等定义为新型基础设施建设，各行业数字化转型加速，产生了更多样化的人工智能产业应用数据和更复杂的深度学习算法需求。目前，中国人工智能产业链中，应用层企业比例超过80%，结合场景的应用落地是人工智能产业的主要驱动力。
根据亿欧智库数据，中国人工智能企业的十大应用技术领域中，计算机视觉、机器人、自然语言处理、机器学习、生物识别占比居前五；企业服务、机器人和通用方案以及安防、汽车是AI应用的主要方向，边缘/终端芯片需求将持续增长。
市场规模测算：市场规模平稳增长，产业融合加速
人工智能整体市场已从2020年的疫情影响中恢复，同时，随着技术的成熟以及数智化转型升级，内在需求增加，中国人工智能核心产业市场规模将持续平稳增长，预计2025年将达到约4000亿元。
随着大算力中心的增加以及终端应用的逐步落地，中国AI芯片需求也持续上涨。2021年疫情缓解，市场回暖，产生较大增幅；类脑等新型芯片预计最早于2023年进入量产，因此2024及2025年或有较大增长，预计市场规模将于2025年达到1740亿元。
人工智能芯片解读
基于技术架构、部署位置及实践目标的AI芯片分类
AI芯片一般泛指所有用来加速AI应用，尤其是用在基于神经网络的深度学习中的硬件。
AI芯片根据其技术架构，可分为GPU、FPGA、ASIC及类脑芯片，同时CPU可执行通用AI计算，其中类脑芯片还处于探索阶段。
AI芯片根据其在网络中的位置可以分为云端AI芯片、边缘及终端AI芯片；根据其在实践中的目标，可分为训练（training）芯片和推理（inference）芯片。
云端主要部署训练芯片和推理芯片，承担训练和推理任务，具体指智能数据分析、模型训练任务和部分对传输带宽要求比高的推理任务；边缘和终端主要部署推理芯片，承担推理任务，需要独立完成数据收集、环境感知、人机交互及部分推理决策控制任务。
GPU：从图形处理器到通用数据并行处理器
GPU(GraphicsProcessingUnit)图形处理器最初是一种专门用于图像处理的微处理器，随着图像处理需求的不断提升，其图像处理能力也得到迅速提升。目前，GPU主要采用数据并行计算模式完成顶点渲染、像素渲染、几何渲染、物理计算和通用计算等任务。因其超过CPU数十倍的计算能力，已成为通用计算机和超级计算机的主要处理器。其中通用图形处理器GPGPU(GeneralProposeComputingonGPU)常用于数据密集的科学与工程计算中。
英伟达与AMD仍占据GPU霸主地位，2018年至今，国产GPU也积极发展中，已有部分产品落地。
以下是报告节选正文内容：
昆明人工智能计算中心赋能产业提智
原标题：昆明人工智能计算中心赋能产业提智
算力中心是提供高性能计算能力的数据中心，包括服务器、存储系统、网络设备、软件平台等，可为科研院所、企业提供公共算力支撑与技术转型支持。针对云南在大型公共高性能算力集群方面的空白，云南云上云大数据产业发展有限公司投资建设了昆明人工智能计算中心。作为云南省第一个人工智能大型科学装置和公共算力基础设施，该中心规划建设规模400P，助力本地人工智能产业发展。目前，该中心已投运算力42P，正在与云南大学、昆明理工大学等10余家单位开展合作。
该中心位于云南省数字经济开发区云上小镇，旨在立足昆明、面向云南、辐射南亚东南亚，为政府、企业、高校、科研院所等机构提供公共算力服务、科技创新和人才培养服务、应用创新孵化服务、产业聚合发展服务，赋能实体产业发展。
在该中心展厅，一个人工智能小型生产线模型正在运行。当检测出不良产品时，系统自动推出产品并显示问题，帮助生产者及时决策。“人工智能产业的发展大大提升生产效率，在这个过程中，算力是基础，是人工智能发展的底座，依托全球领先并自主可控的软硬件设施，支撑企业智能化、数字化发展。”昆明人工智能计算中心相关负责人介绍。
算力如何赋能产业？在人工智能领域，该中心与昆明理工大学“云南省人工智能重点实验室”深入合作，构建了基于端到端深度神经网络的南亚东南亚语言语音识别引擎、语音合成引擎和文字OCR识别引擎，研制了语音翻译、拍照识别、拍照翻译、扫描识别等软硬件产品。在医学领域，该中心与云南大学共同开展以手术重症医疗模型为核心的通用人工智能预训练技术，应用于手术麻醉风险评估、重症预后、疼痛识别等多个领域，并开发了手术麻醉智能管理系统和重症智能监护系统。
自投入使用以来，该中心与云南本地多家企业及高校合作提出系列创新方案。此外，与云南大学、昆明理工大学等高校相关学院制定人工智能人才发展加速计划，推动人才培养教学改革升级。
目前，云南云上云5G大数据园区及基础设施配套建设工程项目正在加紧建设，计划年内交付使用。届时，该中心将整体搬迁至园区，进一步扩充容量、提升算力。目前，基于昆明人工智能计算中心，云南云上云大数据产业发展有限公司成立了人工智能生态创新中心，打造公共算力服务平台、应用创新孵化平台、产业聚合发展平台、科研创新人才培养平台，形成“一中心四平台”的人工智能产业布局，加快推动生物医药和大健康、旅游文化等八大重点产业智能化转型升级，形成一批人工智能示范应用场景。（记者 张怡）