2021年中国AI芯片行业市场规模及行业架构发展趋势分析 [图]

    人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

    人工智能过去十年发展快速，从学术研究走向商业化。2011年以来人工智能领域高水平论文发表量整体上呈现稳步增长态势，取得了很多科研成果。这些科研成果涵盖R-CNN算法、神经机器翻译的新方法等。

2009-2020年全球人工智能领域国际顶级期刊会议论文数量（单位：篇）

资料来源：AMiner、智研咨询整理

    从高水平科研论文的国家分布来看，人工智能领域论文发表量居于前十的国家依次是美国、中国、德国、英国、日本、加拿大、法国、韩国、意大利和澳大利亚，论文数量分别为33255篇、22686篇、5988篇、5967篇、4473篇、4377篇、3211篇、2928篇、2838篇、2351篇。

2009-2020年全球人工智能领域高水平论文发表量前十国家

资料来源：AMiner、智研咨询整理

    人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大。中国人工智能起步较晚，但近年来中国人工智能逐渐落地，进入快速发展时期，已发展成为国家战略，2020年，中国人工智能企业占全球总数的24.66%。

2020年全球人工智能企业数量分布

资料来源：中国新一代人工智能发展战略研究院、智研咨询整理

    从中国人工智能样本企业的成立时间来看，2012年以前中国成立人工智能样本企业占38.86%；2013年中国成立人工智能样本企业占6.60%；2014年中国成立人工智能样本企业占12.28%；2015年中国成立人工智能样本企业占14.36%；2016年中国成立人工智能样本企业占12.03%；2017年中国成立人工智能样本企业占8.43%；2018年中国成立人工智能样本企业占5.18%；2019年中国成立人工智能样本企业占1.88%；2020年中国成立人工智能样本企业占0.38%。

截至2020年中国人工智能样本企业的成立时间分布

资料来源：中国新一代人工智能发展战略研究院、智研咨询整理

    人工智能技术的加入赋予了CRM系统更多的可能性。数据显示，2020年中国人工智能带动相关产业的规模已经超过5700亿元，预计2025年中国人工智能带动相关产业规模预计超16000亿元。

2020-2025年中国人工智能带动相关产业规模走势

资料来源：艾瑞、智研咨询整理

    中国工业领域人工智能行业产业链上游以传感器、AI芯片制造商及AI算法提供商；产业链中游以辅助研发系统、智能生产系统提供商以及工业机器人制造商，产业链下游涵盖工业领域钢铁、石化、建材、医药、纺织、食品、机械、汽车、电子等各细分市场。

工业领域人工智能行业产业链

资料来源：智研咨询整理

    中国工业传感器行业发展进入成熟期，主要增长动力来自于工业制造规模的增长与智能制造的应用，应用于AI芯片有CPU、GPU、FPGA及ASIC，发展起步较早的GPU芯片已实现规模化应用，通用性较高；CPU内含大量缓存及逻辑控制单元，其并行处理能力较弱；ASIC具备高性能、高处理速度，功能又低，虽然研发成本较高，但由于在各个层面具备显著优势，将成为未来AI芯片行业产品研发的主要布局方向，未来市场发展空间较大。

AI芯片分类及对比

资料来源：智研咨询整理

    AI芯片指用于运行AI算法的处理器芯片，需具备较强并行处理能力以支持基于深度学习算法的AI程序。2019-2025年全球AI计算机芯片市场规模呈高速增长，2020年全球AI计算机芯片市场规模62亿美元，同比增长37.78%；预计2021年全球AI计算机芯片市场规模将达到85亿美元，同比增长37.10%；预计2025年全球AI计算机芯片市场规模将达到300亿美元。

2019-2025年全球AI计算机芯片市场规模走势

资料来源：智能计算机芯世界、智研咨询整理

    2019年全球AI计算机芯片市场份额分别是CPU、GPU、FPGA、ASIC占比分别为39.20%、41.00%、10.30%、9.60%；预计2025年全球AI计算机芯片市场份额分别是CPU、GPU、FPGA、ASIC占比分别为10.50%、56.80%、22.20%、10.70%。

2019、2025年全球AI计算机芯片市场份额

资料来源：智能计算机芯世界、智研咨询整理

    智研咨询发布的《2021-2027年中国AI芯片行业市场深度分析及市场规模预测报告》数据显示：2016年以来，中国AI芯片市场规模（按营收额）呈增长趋势，预计至2025年中国AI芯片市场规模（按营收额）将达到687.5亿元。

2016-2025年中国AI芯片市场规模（按营收额）情况

资料来源：智能计算芯世界、中国电子商会、智研咨询整理

    2016-2020年AI芯片增长率为46.50%，从AI芯片细分品类增长率来看，2016-2020年GPU、FPGA、ASIC的增长率分别为40.20%、38.90%、64.30%；预计2020-2025年AI芯片增长率为38.10%，其中：GPU、FPGA、ASIC的增长率分别为32.50%、32.40%、46.30%。

2016-2025年中国AI芯片细分品类增长率情况

资料来源：智能计算芯世界、中国电子商会、智研咨询整理

    中国GPU及FPGA芯片市场由国际头部厂商垄断，产品高度依赖海外进口;ASIC芯片行业市场竞争较为激烈，阿里巴巴、百度、寒武纪等中国头部厂商推进产品研发进程以抢占市场主导地位，挤占中小企业生存空间。短期内中国ASIC芯片行业竞争格局将趋于稳定。

中国AI算法开放平台对比

资料来源：智研咨询整理

    在机器视觉领域，中国头部AI算法开放平台厂商的技术实力处于国际领先地位，均已实现应用解决方案落地。在深度学习领域，百度凭借先发优势占据行业领先地位。

    EDA、CAD软件行业发展成熟度较高，市场呈现寡头垄断格局，中国市场高度依赖产品进口；PDM、PLM行业发展处于萌芽期，尚未出现寡头垄断趋势，企业用户对数据管理需求的提高成为市场需求增长的主要动力之一。2019年工业领域辅助研发系统EDA、CAM、CAD、PDM、CAE、PLM占比分别为26.60%、5.50%、33.60%、9.90%、22.40%、2.10%。

2019年工业领域辅助研发系统分布

资料来源：智能计算芯世界、中国电子商会、智研咨询整理

    从市场规模来看，自2016年以来，中国工业领域辅助研发系统市场规模（按营收额）呈逐年增长趋势，预计2025年中国工业领域辅助研发系统市场规模（按营收额）将达到338.2亿元，较2016年增长256.4亿元。

2016-2025年中国工业领域辅助研发系统市场规模（按营收额）

资料来源：智能计算芯世界、中国电子商会、智研咨询整理

    随着AI技术快速发展，相较于存在效率及功耗瓶颈的冯•诺依曼芯片架构，存算一体化芯片架构在芯片运算效率及功耗等层面具有显著优势，已成为AI芯片行业未来重点研发方向。

AI芯片架构发展趋势

资料来源：智研咨询整理