隨著人工智能新興產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的芯片已不能滿足人工智能產(chǎn)業(yè)對芯片性能及算力等方面的要求。因此，如何構(gòu)建出高效的人工智能芯片，將芯片技術(shù)與人工智能技術(shù)有效地結(jié)合起來成為當(dāng)前的熱點(diǎn)話題。
億歐出版的《2022中國人工智能芯片行業(yè)研究報告》認(rèn)為，從不同維度來看，人工智能芯片具有多重定義。從廣義上來說，專門用于處理人工智能應(yīng)用中大量計算任務(wù)的模塊，即面向人工智能領(lǐng)域的芯片均被稱為AI芯片。而從狹義方面來看，人工智能芯片也可稱為針對人工智能算法做了特殊加速設(shè)計的芯片。
如具象在狹義概念里，AI芯片即人工智能算法做特殊加速設(shè)計包括四種主流芯片GPU、ASIC、FPGA、類腦芯片以及系統(tǒng)級AI芯片技術(shù)。而正如芯片行業(yè)所言：“無芯片不AI”,以AI芯片為載體實(shí)現(xiàn)的算力也是一個國家人工智能發(fā)展水平的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。
中國市場上，AI芯片產(chǎn)業(yè)正茁壯成長
芯片產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的核心部件與基石，然而目前，我國芯片高度依賴進(jìn)口并不利于國家安全與行業(yè)的發(fā)展。因此，近年來國家高度關(guān)注人工智能芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。發(fā)布一系列產(chǎn)業(yè)支持政策，試圖為國內(nèi)人工智能芯片行業(yè)打造優(yōu)良的發(fā)展空間。
2021年，《“十四五”規(guī)劃綱要和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》曾指出，“十四五”期間，我國新一代人工智能產(chǎn)業(yè)將聚焦高端芯片等關(guān)鍵領(lǐng)域。從國家戰(zhàn)略高度為人工智能芯片行業(yè)建立優(yōu)良的政策環(huán)境。
而在此宏觀背景下，各地方也根據(jù)各自的背景與條件，發(fā)布促進(jìn)和扶持人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方案方針。截至2021年9月，包括北京、天津、上海、江蘇、福建等20余省、市、地區(qū)發(fā)布人工智能相關(guān)政策，進(jìn)一步支持引導(dǎo)人工智能及芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展
基于政策的向好，在產(chǎn)業(yè)投資方面，據(jù)億歐智庫統(tǒng)計，相較2020年，在2021年人工智能領(lǐng)域投資數(shù)量有所減少，但單筆投資規(guī)模呈上升趨勢。AI芯片產(chǎn)業(yè)也持續(xù)有資本進(jìn)入，單筆融資金額均超億元。截至2022年1月，2021年中國人工智能芯片相關(guān)領(lǐng)域融資事件共計92起，總金額約300億人民幣。
而在人才儲備方面，盡管目前相關(guān)領(lǐng)域的人才依舊緊缺，但我國目前也開始通過產(chǎn)學(xué)研合作等模式，培養(yǎng)人工智能芯片領(lǐng)域的高端人才。根據(jù)工信部人才交流中心發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，人工智能不同技術(shù)方向崗位的人才供需比均低于0.4，其中人工智能芯片崗位人才供需比為0.32，機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理等技術(shù)人才供需僅0.2。
基于對人才的需求，中央及各地方政府出臺了多個人才培養(yǎng)與引進(jìn)相關(guān)政策；在2018-2021年，超過300所高校開設(shè)了人工智能專業(yè)；部分企業(yè)也開始與高校進(jìn)行合作，以產(chǎn)學(xué)研合作教學(xué)模式共同培養(yǎng)綜合能力突出的優(yōu)質(zhì)人才。
因此，由于國家對人工智能芯片產(chǎn)業(yè)不斷提供利好政策以及人才儲備不斷加深，在未來，中國人工智能核心產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模將持續(xù)平穩(wěn)增長，預(yù)計2025年將達(dá)到約4000億元。
此外，隨著大算力中心的增加以及終端應(yīng)用的逐步落地，中國AI芯片需求也持續(xù)上漲。2021年疫情緩解，市場回暖，產(chǎn)生較大增幅；類腦等新型芯片預(yù)計最早于2023年進(jìn)入量產(chǎn)，因此2024及2025年或有較大增長，預(yù)計市場規(guī)模將于2025年達(dá)到1740億元。
機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存
隨著技術(shù)成熟化，AI芯片的應(yīng)用場景除了在云端及大數(shù)據(jù)中心，也會隨著算力逐漸向邊緣端移動，部署于智能家居、智能制造、智慧金融等領(lǐng)域；同時還隨著智能產(chǎn)品種類日漸豐富，部署于智能手機(jī)、安防攝像頭、及自動駕駛汽車等智能終端，智能產(chǎn)品種類也日趨豐富。
換句話說，在未來，AI計算將無處不在。
也正是基于技術(shù)的多場景落地，目前國內(nèi)AI芯片賽道涌現(xiàn)出了一批優(yōu)質(zhì)企業(yè)。其中，依托智能感知、智能計算、智能傳輸三大核心技術(shù)，提供專用于人工智能的高性能芯片及解決方案提供商酷芯微電子，如今已布局于智能安防、智能硬件、智能車載、無線圖傳等多個領(lǐng)域。
除此之外，專注于人工智能芯片產(chǎn)品研發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新的寒武紀(jì)，是目前國際上少數(shù)全面掌握通用型智能芯片，及其基礎(chǔ)系統(tǒng)軟件研發(fā)和產(chǎn)品化核心技術(shù)的企業(yè)之一，可提供智能芯片產(chǎn)品及平臺化基礎(chǔ)系統(tǒng)軟件產(chǎn)品。
而成立于2016年的黑芝麻智能，則是行業(yè)領(lǐng)先的車規(guī)級自動駕駛計算芯片和平臺研發(fā)企業(yè)，專注于大算力計算芯片與平臺等技術(shù)領(lǐng)域的高科技研發(fā)，能夠提供完整的自動駕駛、車路協(xié)同解決方案。
目前，該公司已和中國一汽、博世、上汽、上汽通用五菱、東風(fēng)悅享、所托瑞安、聯(lián)友科技等在L2/3級ADAS和自動駕駛感知系統(tǒng)解決方案上展開商業(yè)合作；算法和圖像處理等技術(shù)已在智能手機(jī)、智能汽車、智能家居等消費(fèi)電子領(lǐng)域布局和商業(yè)落地。
然而，盡管在AI芯片場景落地領(lǐng)域，國內(nèi)企業(yè)展現(xiàn)出較強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿?，但國?nèi)企業(yè)在芯片產(chǎn)業(yè)鏈上游端對進(jìn)口元器件的依賴度依舊較大。億歐智庫表示，在芯片設(shè)計制造領(lǐng)域，中國仍缺乏設(shè)計軟件，先進(jìn)制程及設(shè)備與世界領(lǐng)先水平之間仍有差距，該領(lǐng)域部分產(chǎn)品及裝備仍十分依賴進(jìn)口。
其中，2021年我國在集成電路相關(guān)材料及設(shè)備的進(jìn)口額巨大，總金額超過一萬億人民幣。而在進(jìn)口類別上來看，我國AI芯片產(chǎn)業(yè)在集成電路、半導(dǎo)體制程設(shè)備領(lǐng)域進(jìn)口均超過2000億人民幣，計算機(jī)集成制造技術(shù)則超過4000億元。
除此之外，在國際芯片制造的市場中，先進(jìn)芯片制程技術(shù)（5-10nm）依舊掌握在臺積電、三星、英特爾三家企業(yè)，這也意味著該技術(shù)的壟斷局面依舊牢靠，要想打破此局面并不容易。但值得慶幸的是，目前中國企業(yè)已經(jīng)在該領(lǐng)域取得了一系列成果，在14nm芯片制程技術(shù)領(lǐng)域正逐漸成熟。
也正是我國對AI芯片的重視，目前，中國在大數(shù)據(jù)、芯片設(shè)計及應(yīng)用落地方面，正逐步建立起了優(yōu)勢地位。產(chǎn)業(yè)發(fā)展也吸引更多海外人才回國創(chuàng)業(yè)、就業(yè)。此舉也將更多的企業(yè)、高校、組織形成合力，共同推動人工智能及芯片的新發(fā)展。
對于AI產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展，億歐智庫表示，當(dāng)前，中國數(shù)字化的變革方向驅(qū)動了底層技術(shù)的逐漸提升。未來幾年，制造業(yè)及交通將是AI較大的應(yīng)用場景。同時，AI也將被廣泛應(yīng)用于發(fā)展醫(yī)療保健、教育，媒體及金融和客戶服務(wù)等領(lǐng)域。
