前言：AI浪潮下互聯(lián)網(wǎng)和智算中心算力需求持續旺盛，帶動(dòng)國內AI 芯片市場(chǎng)快速增長(cháng)。AI芯片中GPU的高效并行處理能力使其成為AI芯片首選，但隨著(zhù)計算繁重化及特定化，FPGA及ASIC將成市場(chǎng)關(guān)注重點(diǎn)。美國芯片出口管制政策加碼推動(dòng)AI芯片國產(chǎn)化進(jìn)程，行業(yè)呈現梯隊化競爭格局。
一、AI算力規模擴大，帶動(dòng)國內AI芯片市場(chǎng)快速增長(cháng)
根據觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國AI芯片行業(yè)發(fā)展深度分析與投資前景研究報告（2025-2032年）》顯示，AI芯片也被稱(chēng)為AI加速器或計算卡，即專(zhuān)門(mén)用于處理人工智能應用中的大量計算任務(wù)的模塊。AI浪潮下互聯(lián)網(wǎng)和智算中心算力需求持續旺盛，帶動(dòng)國內AI 芯片市場(chǎng)快速增長(cháng)。
根據數據，2020-2024年我國AI算力規模由134.2 EFLOPS增長(cháng)至725.3 EFLOPS，CAGR為52.5%；我國AI芯片市場(chǎng)規模由190.6億元增長(cháng)至1405.9億元，CAGR為64.8%。
數據來(lái)源：觀(guān)研天下數據中心整理
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二、GPU為主流AI芯片，FPGA及ASIC將成市場(chǎng)關(guān)注重點(diǎn)
根據設計和應用特性，AI芯片分為GPU、FPGA以及ASIC（包括NPU、ASSP）三大類(lèi)。
GPU擁有強大的浮點(diǎn)運算能力，此前主要用來(lái)處理圖像。隨著(zhù)深度學(xué)習的發(fā)展，GPU一舉成為AI領(lǐng)域的利器。GPU主要被應用于2D和3D圖形的計算和處理，因為這些任務(wù)通常涉及到大量的矩陣運算，雖然計算量大，但非常適合并行處理。隨著(zhù)大數據和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，GPU的應用范圍已經(jīng)擴展到了更廣泛的領(lǐng)域，特別是在需要進(jìn)行大量重復計算的數據挖掘領(lǐng)域，如機器學(xué)習和深度學(xué)習等，GPU的高效并行處理能力使其成為首選的計算平臺。2023年我國GPU芯片占AI芯片的比重高達85%。
FPGA是現場(chǎng)可編程門(mén)陣列，是一種半定制集成電路，可以滿(mǎn)足不同的設計，具有較高的靈活性，非常適用于A(yíng)I推理階段。隨著(zhù)機器學(xué)習、邊緣計算和自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域的快速發(fā)展，數據處理任務(wù)日益繁重，對芯片的計算效率、計算能力和功耗比提出了更高要求，FPGA迎來(lái)機遇。
ASIC則是專(zhuān)用集成電路，是為了滿(mǎn)足特定需求而開(kāi)發(fā)的芯片。與GPU人工智能芯片相比，ASIC具有功耗較低、體積更小、成本更低等優(yōu)勢。尤其是在執行特定的任務(wù)時(shí)，ASIC就可以兼顧效率和成本，實(shí)現更優(yōu)的解決方案。近期A(yíng)I技術(shù)熱點(diǎn)逐漸由預訓練向推理傾斜，這就需要由多種定制芯片來(lái)完成，未來(lái)ASIC將扮演著(zhù)更加重要的角色。
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三、美國芯片出口管制政策加碼推動(dòng)AI芯片國產(chǎn)化進(jìn)程，梯隊化競爭格局明顯
隨著(zhù)美國芯片出口管制政策持續加碼，英偉達主力 AI 芯片出口中國大陸受限，國內互聯(lián)網(wǎng)大廠(chǎng)等下游客戶(hù)為防止出現芯片斷供風(fēng)險，逐步轉向采購國產(chǎn)芯片或自研 AI 芯片，推動(dòng) AI 芯片國產(chǎn)化率快速提升。
美國芯片出口管制政策
| 頒布時(shí)間 | 生效時(shí)間 | 政策 | 頒布機構 | 指標 | 管制范圍 | 涉及AI 芯片 |
| 2022.10.7 | 2022.10.21 | 出口管理條例（更新） | 美國商務(wù)部 | 總處理性能（TPP）、I/O 帶寬 | TPP ≥ 4800 且I/O 帶寬≥600GB/s | A100、H100、MI250等 |
| 2023.10.17 | 2023.11.17 | 出口管理條例（更新） | 美國商務(wù)部 | 總處理性能（TPP）、性能密度（PD） | 禁止：1）TPP≥4800 或2）TPP≥1600 且 PD≥5.92受限：1）2400≤TPP＜4800且 1.6≤PD＜5.92 或2）TPP≥1600 且 3.2≤PD＜5.92 | A800、H800、RTX4090、MI250X、MI300X等 |
| 2024 | 2024.4.4 | 出口管理條例（更新） | 美國商務(wù)部 | - | AI 芯片出口限制同樣適用于內載此類(lèi)芯片的所有電子設備 | - |
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我國AI 芯片行業(yè)呈現梯隊化競爭格局。第一梯隊廠(chǎng)商成立時(shí)間較早，產(chǎn)品迭代速度較快，在產(chǎn)品性能和量產(chǎn)規模方面保持領(lǐng)先，代表包括華為昇騰、海光信息、寒武紀、百度昆侖芯等。其中，華為昇騰 910B 已經(jīng)基本對標英偉達A100，成為互聯(lián)網(wǎng)廠(chǎng)商國產(chǎn)訓練芯片的首選，而海光信息、寒武紀、昆侖芯等的新一代主力產(chǎn)品深算三號、思元590、昆侖芯三代等未來(lái)也將成為昇騰 910B 的有力競爭者。
第二梯隊廠(chǎng)商大多成立于 2019-2021 年前后，代表包括壁仞科技、天數智芯、沐曦等，這類(lèi)廠(chǎng)商以 AI 芯片起家，目前已擁有上市的產(chǎn)品，但主力產(chǎn)品仍以推理卡為主，訓練卡在產(chǎn)品成熟度和規?；涞胤矫媾c第一梯隊廠(chǎng)商存在差距。
第三梯隊包括起步不久的 AI 芯片初創(chuàng )企業(yè)以及特定行業(yè)的AI 芯片廠(chǎng)商，目前這類(lèi)廠(chǎng)商仍處于芯片設計、流片等早期階段，或者產(chǎn)品僅用于特定行業(yè)，產(chǎn)品量產(chǎn)規模較小。
資料來(lái)源：觀(guān)研天下整理（zlj）
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