内容概要:定制计算芯片是指根据特定需求和要求,对计算芯片进行个性化设计和制造的过程。定制计算芯片通过专门为特定应用进行优化,可以在性能、能效、成本等方面带来显著的优势,特别是在对性能要求较高、能耗敏感或需要特定功能的应用中。近年来,计算芯片受益于AI火热发展,需求持续旺盛,产业规模保持增长态势。数据显示,2023年全球计算芯片市场规模达1785.89亿美元,同比增长1.1%,占全球总芯片规模的42%。定制化已成为计算芯片行业重要趋势,一方面,在数据中心、物联网、AI等场景中,各厂商的运行逻辑有很大差异,很难通过标准化解决问题,通用芯片无法满足不同场景下的差异化需求。另一方面,短时间高频率的迭代需求对计算芯片的要求越来越高,通过定制化可以更有效地满足下游客户业务运行需求。近年来,计算芯片定制需求激增,2023年行业规模达246亿美元。当前定制芯片仍处于发展初期,厂商为了降低成本、增强供应链保障,将积极布局定制计算芯片,定制计算芯片市场规模有望高速增长,预计到2030年规模将超400亿美元。
关键词:计算芯片发展现状、定制计算芯片发展优势、定制计算芯片市场规模、定制计算芯片市场现状
一、定制计算芯片行业相关概述
定制计算芯片是指根据特定需求和要求,对计算芯片进行个性化设计和制造的过程。定制计算芯片通过专门为特定应用进行优化,可以在性能、能效、成本等方面带来显著的优势,特别是在对性能要求较高、能耗敏感或需要特定功能的应用中。
相关报告:智研咨询发布的《2025年中国定制计算芯片行业市场研究分析及投资前景研判报告》
二、定制计算芯片行业发展背景
计算芯片是计算机硬件中的核心组件,可以实现运算与逻辑判断功能,它是根据不同的应用需求,通过设计优化各种计算单元和其他功能模块集合而成。当前主流的计算芯片包括CPU、GPU、ASIC、FPGA等,不同类型的芯片在计算能力、能耗和应用领域上都有着不同的特点和优势。CPU是一台计算机的运算和控制核心。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据,由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成,被喻为计算机的“大脑”。GPU适用于处理数量庞大相对简单的运算。GPU 拥有一个由数以千计的更小、更高效的 ALU 核心组成的大规模并行计算架构,大部分晶体管主要用于构建控制电路和 Cache,控制电路相对简单,GPU的计算速度拥有更强大的处理浮点运算的能力,更擅长处理多重任务,比如图形计算。ASIC是一种为专门目的而设计的集成电路。是指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。ASIC的特点是面向特定用户的需求,在批量生产时与通用集成电路相比具有体积更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。FPGA是在PAL、GAL、CPLD 等可编程器件的基础上进一步发展的产物,是作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
计算芯片是芯片最大的细分品类之一,近年来,在半导体产业周期性调整、宏观经济发展持续承压、下游需求低迷等内外因素影响下,芯片行业整体景气度不佳,2023年全球芯片产业规模同比下滑9.7%,为4284.42亿美元。但计算芯片受益于AI火热发展,需求持续旺盛,产业规模保持增长态势。数据显示,2023年全球计算芯片市场规模达1785.89亿美元,同比增长1.1%,占全球总芯片规模的42%。预计2024-2025年全球计算芯片产业规模将以10%以上增幅增长,至2025年产业规模将突破2000亿美元。
中国作为全球最大的电子产品制造基地,也是全球最大的芯片进口国、消耗国。近年来,我国大力支持数字经济发展,持续发力AI、云计算等领域,推动AI技术加速落地应用,带来了大量的计算芯片需求。计算芯片市场规模不断扩大,由2018年的2168亿元增长至2023年的4443.1亿元,实现年复合增长率15.4%,2024年行业规模将进一步扩张至4748.1亿元。
三、定制计算芯片发展现状
定制化已成为计算芯片行业重要趋势,一方面,在数据中心、物联网、AI等场景中,各厂商的运行逻辑有很大差异,很难通过标准化解决问题,通用芯片无法满足不同场景下的差异化需求。另一方面,短时间高频率的迭代需求对计算芯片的要求越来越高,通过定制化可以更有效地满足下游客户业务运行需求。近年来,计算芯片定制需求激增,2023年行业规模达246亿美元。当前定制芯片仍处于发展初期,厂商为了降低成本、增强供应链保障,将积极布局定制计算芯片,定制计算芯片市场规模有望高速增长,预计到2030年规模将超400亿美元。
芯片定制模式有多种方式,而且定制过程涉及多种技术,包括芯片设计工具、工艺技术、封装技术、测试技术等。以下几种常见的芯片定制方式:(1)完全定制:完全定制是指在特定的工艺流程下,根据客户的需求规格进行全新设计和制造芯片。这种方式可以实现最高的性能和最佳的功耗,但需要耗费大量的时间和成本。(2)半定制:半定制是指在现有的标准芯片基础上,根据客户的需求进行一定程度的修改和调整,以满足特定应用的要求。这种方式可以节约成本和时间,但性能和功耗可能不如完全定制。(3)流片设计服务:流片(Tape-out)是指设计完整的芯片电路后,将其转换为物理芯片的过程,是整个芯片制造过程中的一个关键步骤。流片的设计服务则是由专业团队基于客户的芯片设计电路(如FPGA)及工艺需求等进行芯片后端设计、晶圆制造以及封装测试。这种方式可以降低客户的成本和风险,同时也可以获得专业的技术支持和保障。
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2025年中国定制计算芯片行业市场研究分析及投资前景研判报告
《2025年中国定制计算芯片行业市场研究分析及投资前景研判报告》共十章,包括定制计算芯片行业相关概述、定制计算芯片行业运行环境(PEST)分析、全球定制计算芯片行业运营态势、中国定制计算芯片行业经营情况分析、中国定制计算芯片行业竞争格局分析、中国定制计算芯片行业上、下游产业链分析、定制计算芯片行业主要优势企业分析、定制计算芯片行业投资机会、定制计算芯片行业发展前景预测。
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