一、行业基本概述
广义上讲，AI 芯片是指能够运行人工智能算法的芯片，但是通常意义上的AI 芯片指的是针对人工智能算法做了特殊加速设计的芯片。AI 芯片也被称为 AI加速器或计算卡，即专门用于处理人工智能应用中的大量计算任务的模块。深度学习模型与推荐式系统模型复杂度进一步提升，对芯片算力提出了更高的要求，AI 芯片算力已步入蓬勃发展阶段。
根据观研报告网发布的《中国AI芯片行业发展现状分析与投资前景研究报告（2023-2030年）》显示，AI芯片根据技术架构不同，可以分为GPU、FPGA、ASIC和类脑芯片四种。其中GPU是通用型芯片，不可编辑；FPGA和ASIC都属于定制化芯片，因此可以编辑，只是FPGA是半定制化芯片，编辑难度也相对较高；而类脑芯片是模拟人脑的芯片，因此不可编辑，并且目前仍处于实验室研发阶段。GPU作为通用型芯片，其设计和制造工艺成熟，适合大规模并行计算，但在推力端效率较低，其在图像识别、棋牌类博弈、辅助驾驶系统和无人驾驶试验中均有应用。FPGA的编程灵活性相对高一点，且功耗较低，其可应用在军事和工业电子领域。ASIC可通过算法固化实现极致的性能和能效，量产后成本最低，但其前期研发时间长、投入成本高，其在人工智能设备、军事国防设备领域均有应用。
二、行业市场发展情况
AI 芯片是 ChatGPT 实现的基础，更是承载人工智能行业发展的基础设施，为模型训练提供算力支持，主要应用于云计算、数据中心、边缘计算、消费电子、智能制造、智能驾驶、智能金融及智能教育等领域。进入2023年以来，由于Chat GPT在全球爆火，AIGC概念成为企业趋之若鹜的方向。根据相关数据显示，2023年我国AIGC产业市场规模约170亿元，预计到2030年市场规模将达到万亿级别。AIGC庞大的市场规模催生了AI公司对大模型的研发热情，使得AI芯片企业也迎来了春天。数据显示，2022年我国AI芯片投资数量共93起，投资金额达215.15亿元，同比下降47.9%。
数据来源：观研天下整理
近年来随着我国AI芯片受到广泛关注，不断涌现出新的生产设计商，行业市场规模不断增长。同时AIGC和大模型产业井喷，推动AI加速渗透进百行千业，引发生产力与创造力革命。数据显示，2022年我国AI芯片市场规模达到850亿元，同比增长94.6%。
数据来源：观研天下整理
相关企业数量快速增长。数据显示，2018-2022年我国AI芯片企业注册量从1723家迅速增长至16607家，年均复合增长率达72.6%。2023年1-6月，我国AI芯片企业注册量达9828家，同比增长39.6%。
数据来源：企查查，观研天下整理
目前得益于我国政府始终重视芯片产业的发展，我国芯片产业已经实现了“从无到有”的跨越，未来我国将继续加大对芯片领域的扶持力度，推动我国芯片产业实现“从有到优”的大跨步。以华为为例，公开资料显示，华为昇腾芯片包括昇腾310和昇腾910，前者的整数精度算力可达16TOPS，主要应用于边缘计算产品和移动端设备等低功耗领域；后者整数精度算力可达640TOPS，性能水平接近英伟达A100。根据最新数据显示，2023年上半年，中国AI服务器使用了50万块本地采购/开发的AI加速器芯片。这一数量占据了中国整个服务器市场的10%。
现阶段由于我国AI芯片产业发展相对较晚，我国AI芯片技术与世界先进水平的差距仍较大，例如制程技术、芯片设计能力等方面仍需加强。数据显示，2021年我国芯片仅占全球市场份额的7%。可见未来技术进步空间和市场规模扩张空间大，尤其是国产替代空间巨大。
美方升级芯片出口禁令下，国产AI芯片迎来发展机遇。2023年10月17日，市场再度传出海外针对中国市场AI芯片管制措施升级的消息。18日，此消息在A股发酵，有海外业务的CPO板块和需要英伟达GPU芯片的算力企业集体大跌，浪潮信息、云赛智联股价跌停，紫光股份跌超6%。其中这次芯片禁令升级，最直接影响的就是GPU大户英伟达，当日，英伟达股价跌4.68%，收盘价为439.38美元/股，市值为1.09万亿美元。据了解，此前，迫于美国对中国的芯片出口限制，英伟达无法在没有出口许可证的情况下向中国客户销售其超高端计算GPU A100和H100，因此专门推出了符合美国出口标准的A800和H800，被业内称为A100和H100的“阉割版”。这两款GPU推出后，国内大厂、AI公司、云计算厂商需求高涨。据媒体报道，字节跳动今年向英伟达订购了超过10亿美元的GPU，另一家大型企业的订单金额也至少超过了10亿元。而这次的政策意味着，英伟达包括A800和H800在内的芯片对华出口都将受到限制。对于英伟达来说，中国市场贡献了其1/5的收入，如果没有能够应对的方案，将对该公司业绩造成较大冲击。
与此同时，AI算力板块中有一定替代功能的公司被追捧，国产GPU公司寒武纪一度涨超13%，海光信息一度涨超8%，不过后市都有所回落。对此，有市场人士分析指出，此次芯片管制措施升级的消息过后，相关利空预期基本落地，而国产算力题材领域有望快速崛起一批新兴力量。
由此如果后续英伟达没有可替代的芯片产品弥补这块空缺，那么对于国产AI芯片企业来说将是绝佳的市场机遇，或将取代其在中国市场的地位。目前国内GPU市场基本是Intel、英伟达、AMD三家企业占有，但国产替代空间已经出现（目前已经具备生产媲美英伟达A100芯片的能力），预计按照GPU的发展历史，国产GPU芯片替代速度已经很快。而国内企业需要在研发投入、技术储备、人才培养等方面进一步加大力度。（WW）
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