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(fù)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(xué)習算法更快速、更低能耗執(zhí)行的芯片。目前，能夠適應(yīng)深度學(xué)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(xué)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(lǐng)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(lǐng)域延伸。由于深度學(xué)習的訓(xùn)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(xué)習計算任務(wù)，GPU并不是深度學(xué)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(lǐng)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(shù)，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(jié)構(gòu)、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(guān)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(shù)政策、技術(shù)體制和技術(shù)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(shù)服務(wù)業(yè)完成軟件業(yè)務(wù)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(shè)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(yīng)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(shù)環(huán)境的分析，我們總結(jié)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(yù)計到2021年將達到52億美金，年復(fù)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(jié)構(gòu)分析
從云端芯片來看，目前GPU占據(jù)云端人工智能主導(dǎo)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(wù)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(wù)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(xué)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(yīng)用于數(shù)據(jù)中心的人工智能訓(xùn)練。
全球人工智能芯片行業(yè)前景與趨勢
（1）行業(yè)前景預(yù)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(lǐng)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(lǐng)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(yù)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(guān)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(lǐng)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(lǐng)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(lǐng)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(jié)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(luò)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(xué)習處理器方向
寒武紀科技由創(chuàng)始人陳天石教授帶領(lǐng)中科院團隊成立于2016年，致力于打造各類智能云服務(wù)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