人工智能發(fā)展行動計劃印發(fā)AI芯片迎超車機遇
工信部印發(fā)《促進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃（2018-2020年）》（以下簡稱《計劃》），意在加快人工智能從戰(zhàn)略到落地，推動人工智能和實體經(jīng)濟深度融合。
隨著行業(yè)發(fā)展環(huán)境的趨好，人工智能芯片企業(yè)間的競爭將不斷加劇，行業(yè)內(nèi)企業(yè)間并購整合與資本運作將日趨頻繁，優(yōu)秀的人工智能芯片企業(yè)必須重視對行業(yè)市場的研究，特別是對企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢變化的深入研究。
一、中國人工智能芯片行業(yè)發(fā)展綜述
1.人工智能芯片行業(yè)概述
人工智能芯片的概念分析
芯片又叫集成電路，按照功能不同可分為很多種，有負責電源電壓輸出控制的，有負責音頻視頻處理的，還有負責復雜運算處理的。算法必須借助芯片才能夠運行，而由于各個芯片在不同場景的計算能力不同，算法的處理速度、能耗也就不同。在人工智能市場高速發(fā)展的今天，人們都在尋找更能讓深度學習算法更快速、更低能耗執(zhí)行的芯片。目前，能夠適應深度學習需要的芯片類型有GPU、FPGA和ASIC等。
人工智能芯片的特性分析
深度學習不僅在傳統(tǒng)的語音識別、圖像識別、搜索/推薦引擎、計算廣告等領域證明了其劃時代的價值，也引爆了整個人工智能生態(tài)向更大的領域延伸。由于深度學習的訓練（training）和推斷（inference）均需要大量的計算，人工智能界正在面臨前所未有的算力挑戰(zhàn)。
隨著人工智能產(chǎn)業(yè)鏈的火速延伸，GPU并不能滿足所有場景（如手機）上的深度學習計算任務，GPU并不是深度學習算力痛點的唯一解。算力的剛需，吸引了眾多巨頭和初創(chuàng)公司紛紛進入人工智能芯片領域，并形成了一個自下而上的生態(tài)體系。
人工智能芯片的發(fā)展路徑：從通用走向?qū)Ｓ谩?/p>
作為一項計算密集型的新技術，人工智能早期可以依靠通用芯片的性能來迅速發(fā)展，而后期則必須依靠專用芯片的出現(xiàn)才能統(tǒng)治市場。定制的硬件才能實現(xiàn)更優(yōu)的功耗效率，滿足不同算法、結構、終端和消費者的需求，實現(xiàn)規(guī)模化的收益。
當然，通用芯片與專用芯片永遠都不是互相替代的關系，二者必須協(xié)同工作才能發(fā)揮出最大的價值。
2.人工智能芯片行業(yè)發(fā)展環(huán)境分析
行業(yè)政策環(huán)境分析
芯片行業(yè)主管部門為國家工業(yè)和信息化部，其主要職責為工業(yè)行業(yè)和信息化產(chǎn)業(yè)的監(jiān)督管理，針對芯片產(chǎn)業(yè)負責制訂行業(yè)的產(chǎn)業(yè)政策、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，組織制訂行業(yè)的技術政策、技術體制和技術標準，并對行業(yè)的發(fā)展方向進行宏觀調(diào)控。
行業(yè)社會環(huán)境分析
（1）互聯(lián)網(wǎng)加速發(fā)展
2016年，我國固定互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶29721萬戶，比上年增加3774萬戶，其中固定互聯(lián)網(wǎng)光纖寬帶接入用戶22766萬戶，比上年增加7941萬戶；移動寬帶用戶94075萬戶，增加23464萬戶。移動互聯(lián)網(wǎng)接入流量93.6億G，比上年增長123.7%。互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)人數(shù)7.31億人，增加4299萬人，其中手機上網(wǎng)人數(shù)6.95億人，增加7550萬人。互聯(lián)網(wǎng)普及率達到53.2%，其中農(nóng)村地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)普及率達到33.1%。軟件和信息技術服務業(yè)完成軟件業(yè)務收入48511億元，比上年增長14.9%。
（2）智能產(chǎn)品的普及
隨著消費方式的升級和移動互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，越來越多的消費電子產(chǎn)品已經(jīng)加上了智能的標簽，并逐步進入消費者的日常生活，成為潮流生活的必備裝備。
可穿戴設備、AR/VR（增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實）、智能家居和兒童智能是智能產(chǎn)品的代表產(chǎn)物，已經(jīng)在近年，尤其是2016年，在中國市場取得了令人矚目的發(fā)展。
（3）科技人才隊伍壯大
十二五期間，全國R&D研究人員保持高速增長趨勢，2015年全國R&D研究人員總量為161.9萬人年，較2010年增加了40.8萬人年，年均增長6.0%，科技人力資源數(shù)量和質(zhì)量大幅提升。
3.人工智能芯片行業(yè)發(fā)展機遇與威脅分析
外部環(huán)境分析的目的在于確認出可以使行業(yè)內(nèi)企業(yè)受益的機會和企業(yè)應當回避的威脅。根據(jù)上面中國芯片行業(yè)經(jīng)濟環(huán)境、政策環(huán)境、社會環(huán)境和技術環(huán)境的分析，我們總結現(xiàn)階段中國人工智能芯片行業(yè)發(fā)展的機遇和威脅如下表所示：
二、國內(nèi)外人工智能芯片行業(yè)發(fā)展狀況
1.全球人工智能芯片行業(yè)發(fā)展分析
全球人工智能芯片行業(yè)規(guī)模分析
2016年人工智能芯片市場規(guī)模達到6億美金，預計到2021年將達到52億美金，年復合增長率達到53%，增長迅猛，發(fā)展空間巨大。
全球人工智能芯片行業(yè)結構分析
從云端芯片來看，目前GPU占據(jù)云端人工智能主導市場，占人工智能芯片市場份額的35%。以TPU為代表的ASIC目前只運用在巨頭的閉環(huán)生態(tài)，F(xiàn)PGA在數(shù)據(jù)中心業(yè)務中發(fā)展較快。
放眼未來，GPU、TPU等適合并行運算的處理器成為支撐人工智能運算的主力器件，既存在競爭又長期共存，一定程度可相互配合；FPGA有望在數(shù)據(jù)中心業(yè)務承擔較多角色，在云端主要作為有效補充存在。
全球人工智能芯片行業(yè)競爭格局
從目前主要的幾個機器學習芯片平臺來看，首先是GPU，GPU的計算能力要比CPU高很多倍。從全部GPU市場來看，英特爾目前占了71%，英偉達占了16%，AMD占了13%。但從分立式GPU市場來看，英偉達占了71%，AMD占了29%。因此英偉達在分立式GPU市場產(chǎn)品中占有占有絕對的優(yōu)勢，其產(chǎn)品廣泛應用于數(shù)據(jù)中心的人工智能訓練。
全球人工智能芯片行業(yè)前景與趨勢
（1）行業(yè)前景預測
就目前人工智能主要發(fā)展方向來看，可投資的垂直細分領域主要包括，機器人芯片研發(fā)、智能視覺、自然語言理解和開放知識圖譜、人工智能教育、圍棋AI、機器視覺、機器人系統(tǒng)方案、體感人機交互、智能投顧、智能視覺等。而所有細分領域中，核心專用芯片是人工智能時代的戰(zhàn)略制高點。
（2）行業(yè)競爭趨勢預測
人們越來越看好人工智能的前景及其潛在的爆發(fā)力，而能否發(fā)展出具有超高運算能力且符合市場的芯片成為人工智能平臺的關鍵一役。由此，2016年成為芯片企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)巨頭們在芯片領域全面展開部署的一年。而在這其中，英偉達保持著絕對的領先地位。但隨著包括谷歌、臉書、微軟、亞馬遜以及百度在內(nèi)的巨頭相繼加入決戰(zhàn)，人工智能領域未來的格局如何，仍然待解。
2.中國人工智能芯片行業(yè)發(fā)展狀況分析
人工智能芯片行業(yè)市場規(guī)模分析：隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展，KUKA機器人示教器維修，計算能力的提升，人工智能近兩年迎來了新一輪的爆發(fā)。芯片約占人工智能比重的15%，庫卡機器人何服電機維修，結合我國人工智能市場規(guī)模，推算出2016年我國人工智能芯片市場規(guī)模約為15億元。
人工智能芯片行業(yè)競爭格局分析：全球十大人工智能芯片廠商中，中國有3家上榜（地平線機器人、中科寒武紀、中星微電子）。
（1）地平線機器人NPU
由中國人創(chuàng)立于2015年的初創(chuàng)企業(yè)HorizonRobotics（地平線機器人）致力于打造基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡的人工智能大腦平臺-包括軟件和芯片，可以做到低功耗、本地化的解決環(huán)境感知、人機交互、決策控制等問題。
（2）中科寒武紀在國際上開創(chuàng)了深度學習處理器方向
寒武紀科技由創(chuàng)始人陳天石教授帶領中科院團隊成立于2016年，致力于打造各類智能云服務器、智能終端以及智能機器人的核心處理器芯片。
（3）中星微電子