一、概述
AI芯片即人工智能芯片，也被称为AI加速器或计算卡，是专门用于处理人工智能应用中的大量计算任务的模块，其他非计算任务仍由CPU负责。从技术架构来看，Al芯片主要分为GPU（图形处理器）、FPGA（现场可编程逻辑门阵列）、ASIC（专用集成电路）三大类。其中，GPU是较为成熟的通用型人工智能芯片，FPGA和ASIC则是针对人工智能需求特征的半定制和全定制芯片。
AI芯片的分类及相关介绍
资料来源：公开资料整理
二、驱动因素
1、政策
芯片产业是整个信息产业的核心部件和基石，是国家信息安全的最后一道屏障。但我国芯片高度依赖进口因此，近年来国家高度关注芯片产业的发展，相继发布一系列产业支持政策，为芯片行业建立了优良的政策环境，促进芯片行业的发展。
中国AI芯片行业部分相关政策一览表
资料来源：公开资料整理
2、半导体产业
我国本土半导体行业起步较晚。但在政策支持、市场拉动及资本推动等因素合力下，中国半导体行业不断发展。AI芯片行业作为半导体产业中重要组成部分，随着我国半导体市场规模的不断发展，行业也将随之向好发展。据资料显示，2021年我国半导体行业市场规模达9890亿元，同比增长11.8%。
2016-2021年中国半导体市场销售规模情况
资料来源：中国半导体行业协会，华经产业研究院整理
3、专利技术
从我国AI芯片专利技术情况来看，近年来，在国家政策的大力支持下，我国芯片产业技术快速发展，AI芯片专利数量不断增长。据资料显示，2020年我国AI芯片相关专利申请数量达15621件，同比增长28.3%。
2014-2020年中国AI芯片相关专利申请数量情况
资料来源：公开资料整理
三、产业链分析
1、产业链
AI芯片行业产业链上游主要为人工智能算法、芯片设计工具、半导体材料及半导体设备；中游为AI芯片行业，主要包括芯片设计、制造、封装及测试环节；下游主要应用于云计算、数据中心、边缘计算、消费电子、智能制造、智能驾驶、智慧金融等领域。
AI芯片行业产业链示意图
资料来源：公开资料整理
2、上游端分析
半导体材料和设备是半导体产业链的基石，在AI芯片生产制造中起到关键性的作用。在国家鼓励半导体材料国产化的政策导向下，本土半导体材料厂商不断提升半导体产品技术水平和研发能力，逐渐打破了国外半导体厂商的垄断格局，推进中国半导体材料国产化进程，促进中国半导体材料行业的发展。据资料显示，2021年我国半导体材料行业市场规模达99亿美元，同比增长12.3%。
2017-2021年中国半导体材料市场规模及增速情况
资料来源：SEMI，华经产业研究院整理
3、下游端分析
人工智能产业是我国AI芯片重要应用领域，是智能产业发展的核心，也是其他智能科技产品发展的基础。近年来，在我国政策的大力支持以及5G通信、大数据、云计算等技术不断发展的共同推动下，我国人工智能产业规模快速增长。据资料显示，2020年我国人工智能行业市场规模达1280亿元，同比增长。预计到2021年市场规模将达1963亿元。
2016-2021年中国人工智能行业市场规模及增速
资料来源：公开资料整理
四、全球现状
1、市场规模
随着全球人工智能技术日趋成熟，数字化基础设施不断完善，人工智能产业技术也不断成熟，产业商业化应用加速落地，推动全球AI芯片市场高速增长。据资料显示，2020年全球AI芯片市场规模达175亿美元，同比增长59.1%。预计到2025年市场规模将达726亿美元。
2019-2025年全球AI芯片市场规模情况
资料来源：公开资料整理
2、数量情况
随着自动驾驶级别的不断提高，对于高算力的需求以及汽车电气集中化的整体趋势，作为车辆计算核心的AI芯片市场需求会大大增加。预计L2和L3+级汽车都会用AI芯片来取代分立的MCU芯片，进行自动驾驶相关的计算工作，全球AI芯片的数量将从2020年的899万套提升到2025年的2380万套。
2020-2025年全球AI芯片数量情况
资料来源：公开资料整理
五、中国现状
1、市场规模
随着5G商业化进程的不断推进，云计算、智能汽车、智能机器人等人工智能产业快速发展，市场对AI芯片的需求不断增加。现阶段，在国家政策的支持下，我国AI产业技术也愈发具备自主性，产业规模持续扩大。据资料显示，2021年我国AI芯片市场规模达426.8亿元，同比增长。随着我国AI芯片应用场景不断丰富，市场规模将持续扩张，预计到2025年行业市场规模将达1780亿元。
2019-2025年中国AI芯片市场规模及增速情况
资料来源：公开资料整理
2、企业数量
随着近年来我国AI芯片产业的不断发展，产业技术的不断完善，吸引了大批新玩家的入局。据资料显示，2021年我国AI芯片相关企业注册量达13506家，同比增长102.9%，行业竞争愈发激烈。
2015-2021年中国AI芯片行业相关企业注册量情况
资料来源：企查查，华经产业研究院整理
3、投融资情况
随着近年来我国人工智能产业的火热发展，AI芯片行业也随之迅速崛起，吸引了大批资本的目光，投资市场火热，行业投资规模快速增长。据资料显示，2021年我国AI芯片行业投资数量达111起，投资金额达396.86亿元。
2015-2021年中国AI芯片行业投融资情况
资料来源：IT桔子，华经产业研究院整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国AI芯片行业市场全景评估及发展战略规划报告》；
六、竞争格局
1、企业情况
由于AI芯片领域广阔的市场空间和光明的市场前景，国内外公司纷纷介入，各方主体希望抢占先机，竞争日趋激烈。其中，华为海思、寒武纪等国内本土领先企业在AI芯片市场中已经具有一定的产业规模，并且在行业生态中具备一定的竞争优势。
AI芯片行业重点企业对比情况
资料来源：公司公报，华经产业研究院整理
2、重点企业
中科寒武纪科技股份有限公司主营业务是应用于各类云服务器、边缘计算设备、终端设备中人工智能核心芯片的研发、设计和销售。公司的主要产品包括云端产品线、边缘产品线、处理器IP授权及软件。中科寒武纪科技股份有限公司主营业务是应用于各类云服务器、边缘计算设备、终端设备中人工智能核心芯片的研发、设计和销售。据资料显示，2021年寒武纪集成电路业务营收达7.19亿，同比增长57.08%，毛利率达62.39%。
2017-2021年寒武纪集成电路业务营收情况
资料来源：公司公报，华经产业研究院整理
七、行业发展趋势
1、政策利好行业发展
人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术。我国把人工智能放在国家战略层面，出台了一系列重要政策鼓励支持人工智能的发展。《新一代人工智能发展规划》明确指出了到2030年我国新一代人工智能发展“三步走”的战略目标。十四五规划中明确提出“推动互联网、大数据、人工智能等同各产业深度融合”。因此，在国家战略引领与政策支持下，我国人工智能行业正面临重要的发展机遇，预计将推动AI芯片行业不断发展。
2、数字化转型推动行业发展
目前，随着数字化时代的到来，我国产业也纷纷开始数字化转型，带动AI芯片需求的增长，以支持高效处理海量数据，从而推动AI芯片行业的快速发展和持续创新。可以预计，在未来我国数字化转型持续推进的背景下，AI芯片将存在广阔的应用市场，需求不断增加，推动行业快速发展阶段。
3、应用场景不断丰富
目前，随着人们对生活品质要求的提高，AI芯片已应用于众多前沿及快速发展的下游领域，AI芯片应用的不断拓展。例如自动驾驶、云计算、边缘计算、机器人、智能制造、新基建、智能驾驶、智能金融、智能教育及可穿戴设备等领域。同时，这些领域的发展也有助于推动AI芯片行业的发展，推动我国AI芯片行业向好发展。
华经产业研究院通过对中国AI芯片行业海量数据的搜集、整理、加工，全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业重点企业的产销运营分析，并根据行业发展轨迹及影响因素，对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向，把握市场机会，做出正确投资决策。更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国AI芯片行业市场发展现状及投资前景展望报告》。
