中商情报网讯：从广义上讲只要能够运行人工智能算法的芯片都叫作AI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，现阶段，这些人工智能算法一般以深度学习算法为主，也可以包括其它机器学习算法。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。

随着人工智能产业的持续高速发展，AI在智能安防、无人驾驶、智能手机、智慧零售零售、智能机器人等几大行业不断落地，工信部提前发放5G商用牌照，人工智能和5G将引爆下一轮智能化热潮。

一、产业链

资料来源：中商产业研究院整理

二、上游分析

1.芯片设计

芯片设计行业已经成为国内半导体产业中最具发展活力的领域之一，近年来，中国芯片设计产业在提升自给率、政策支持、规格升级与创新应用等要素的驱动下，保持高速成长的趋势。数据显示，芯片设计业销售收入从2015年的1325亿元增长到2020年的3546亿元。预计2021年，中国芯片涉及行业市场规模将接近4000亿元。

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2.晶圆制造

晶圆是指制作硅芯片所用的硅晶片，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。硅晶圆作为制造芯片的基本材料，在产业中扮演着举足轻重的地位。数据显示，2016年中国晶圆制造行业市场规模突破1000亿元，到2019年，中国晶圆制造行业市场规模超过2000亿元，达到2149.1亿元。预计2021年，我国晶圆制造行业市场规模或达到2941.4亿元。

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3.芯片封测

封装测试是将生产出来的合格晶圆进行切割、焊线、塑封，使芯片电路与外部器件实现电气连接，并为芯片提供机械物理保护，并利用集成电路设计企业提供的测试工具，对封装完毕的芯片进行功能和性能测试。数据显示，2016-2019年，我国芯片封装测试市场规模由1036亿元增长至2350亿元，年均复合增长率为12.42%。中商产业研究院预测，在2021年芯片封装测试的市场规模将达到2931.2亿元。

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4.重点企业分析

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三、中游分析

1.AI芯片分类

AI芯片按技术架构分类有四种：

GPU未来的应用方向是高级复杂算法和通用性人工智能平台，买来就可以使用；FPGA更适用于各种具体的行业，人工智能会应用到各个具体领域。ASIC是全定制芯片，因其算法复杂度越强，越需要一套专用的芯片架构与其进行对应，ASIC基于人工智能算法进行独立定制，其发展前景看好。类脑芯片是人工智能最终的发展模式，但是离产业化还有一定距离。

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AI芯片按功能分类主要有两种：

训练环节通常需要通过大量的数据输入，训练出一个复杂的深度神经网络模型。训练过程由于涉及海量的训练数据和复杂的深度神经网络结构，运算量巨大，需要庞大的计算规模，对于处理器的计算能力、精度、可扩展性等性能要求很高。推断环节是指利用训练好的模型，使用新的数据去“推断”出各种结论。这个环节的计算量相对训练环节少很多，但仍然会涉及到大量的矩阵运算。在推断环节中，除了使用CPU或GPU进行运算外，FPGA以及ASIC均能发挥重大作用。

2.市场规模

目前我国的人工智能芯片行业发展尚处于起步阶段。随着大数据的发展，计算能力的提升，人工智能近两年迎来了新一轮的爆发。数据显示，2016-2019年我国智能芯片的市场规模从19亿元增长至56.1亿元，复合年均增长率为43.5%，预计2021年市场规模将进一步增长，达到86.3亿元。未来，人工智能芯片行业市场前景非常可观。

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3.重点企业分析

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四、下游分析

1.智慧服务器

云端高性能芯片主要面向人工智能计算中的数据中心集中计算需求，主要用在智能服务器产品和云端人工智能计算场景中。根据IDC的研究数据，2019年中国智能服务器市场规模约为19.5亿美元，2018年至2023年的年均复合增长率达到27.09%，预计到2021年市场规模将达到31.8亿美元，市场规模快速增长。

数据来源：IDC、中商产业研究院整理

2.智慧城市

近年来，智能化浪潮对城市管理行业带来巨大冲击，行业结构开始发生明显变化，智能化系统解决方案的渗透率越来越高，推动着对AI芯片的需求。2019年度中国智慧城市市场规模250.5亿元人民币，预计2021年将达到8820亿元，市场规模保持高速增长，其中智能云端产品占比逐渐增加，在智能城市领域占据更重要地位。

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3.智能医疗

智能医疗涉及智能医疗临床决策、智能医疗大数据、智能医疗管理等领域。在智能医疗临床决策领域，基于计算机视觉的影像辅助诊疗可帮助医生降低漏诊率和误诊率，显著提升医生的工作效率；

在智能医疗大数据领域，人工智能技术突破了医疗数据质量和处理效率的巨大瓶颈，对大规模、多源异构的数据完成深入解析与标准化，并完成医学建模与应用构建、开发各类临床与科研应用；

在智能医疗管理领域，人工智能技术完成了智能导诊、智能问诊、病史采集、语音电子病历、医疗语音录入、智能随访等多个功能。数据显示，2019年中国智能医疗市场规模达到7.2亿元，2021年将超过14亿元。

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4.智能金融

金融机构、运营商、零售连锁等线下网点众多的企业积极尝试通过人工智能技术在客户转化、用户服务、用户留存等多阶段进行赋能，并在如生物识别认证、智能客服、智能风控、精准营销、智能顾问、刷脸支付等细分网点服务场景中实现应用。从市场规模来看，近几年网点服务在金融领域呈现出快速增长的趋势。

数据显示，2018年中国传统金融机构科技投入约为1,604亿元，其中人工智能相关投入约为166.8亿元，占比10.4%，2022年保守估计中国传统金融机构人工智能相关投入将突破580亿元，占比约15.6%，2018年至2022年人工智能相关投入的年均复合增长率达到36.6%。

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5.重点企业分析

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更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国AI芯片行业市场前景及投资机会研究报告》，同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、产业研究报告、产业规划、园区规划、十四五规划、产业招商引资等服务。