AI芯片+AI服務器，受益于AIGC+類GPT等應用的鯰魚效應，帶來約百倍算力需求。原有英偉達等供給有限（根據IDC咨詢，預測2025年AI服務器市場空間僅僅318億美元，預計21-25年CAGR僅僅19.5%），因此國產AI芯片在邏輯上有爆發彈性，此外AI服務器也有成長空間。
人工智能芯片主要分為“訓練（Training）”芯片和“推理（Inference）”芯片。從技術架構來看，AI芯片主要分為圖形處理器（GPU）、現場可編程門陣列（FPGA）、專用集成電路（ASIC）、中央處理器（CPU）四大類。其中，GPU是較為成熟的通用型人工智能芯片，FPGA和ASIC則是針對人工智能需求特征的半定制和全定制芯片，GPU、FPGA、ASIC作為加速芯片協助CPU進行大規模計算。
三類芯片用于深度學習時各有優缺點：
（1）通用性：GPU>FPGA>ASIC，通用性越低，代表其適合支持的算法類型越少。
（2）性能功耗比：GPU<FPGA<ASIC，性能功耗比越高越好，意味著相同功耗下運算次數越多，訓練相同算法所需要的時間越短。
目前AI芯片主要被國際廠商壟斷，根據Counterpoint、IDC數據，Intel和AMD共計占2022年全球數據中心CPU市場收入的92.45%，Nvidia占2021年中國加速卡市場份額的80%以上。
在不同的應用場景之下，已經形成了不同的AI芯片競爭格局。
1.云和數據中心AI芯片市場
在云和數據中心AI芯片市場，“訓練”和“推理”兩個環節都是英偉達GPU一家獨大，幾乎占據90%以上份額，包括AWS、微軟Azure、谷歌云、阿里云、華為云、騰訊云在內的大部分公有云廠商上線的AI加速計算公有云服務絕大部分都是基于英偉達Tesla系列GPU。
（1）云端訓練
云端訓練用的幾乎全部是英偉達GPU，公有云廠商中僅谷歌云一家除了提供以英偉達GPU為主的云計算加速服務之外，還推出了基于自研AI芯片TPU的深度學習訓練服務；
（2）云端推理
云端推理目前出現了基于GPU、FPGA、ASIC三種不同芯片云計算服務，但是市場份額仍然以英偉達GPU為主，其中AWS、阿里云、騰訊云、華為云等公有云廠商均推出了FPGA加速計算云服務，另外AWS推出了基于自研AI芯片Inferentia的ASIC加速計算服務，華為云推出了基于自研AI芯片昇騰310的ASIC加速計算服務。
2.設備端和邊緣計算“推理”市場
在設備端和邊緣計算“推理”市場，各類型芯片各自為陣，尚無絕對優勢地位的芯片廠商出現——手機市場以高通、華為、蘋果原主控芯片廠商為主，自動駕駛、安防IPC領域英偉達暫時領先。
（1）國產CPU加速追趕
全球服務器CPU市場目前被Intel和AMD所壟斷，國產CPU在性能方面與國際領先水平仍有差距。根據Counterpoint數據，在2022年全球數據中心CPU市場中，Intel以70.77%的市場份額排名第一，AMD以19.84%的份額緊隨其后，剩余廠商僅占據9.39%的市場份額，整體上處于壟斷局面；目前國內CPU廠商主有海光信息、海思、飛騰、龍芯中科、申威等。通過產品對比發現，目前國產服務器CPU性能已接近Intel中端產品水平。
值得一提的是，龍芯CPU從指令集、IP核、芯片模塊等完全自主設計，目前基于LoongArch(龍架構)的第四范式Sage AIOS平臺已完成與龍芯3C5000系列芯片的深度適配。通過軟硬件協同調優，邏輯回歸、決策樹模型、深度稀疏神經網絡等機器學習算法在龍芯3C5000系列上的性能，接近某國外主流CPU的水平。
龍芯中科CPU方案推薦
龍芯中科設計推出軌道交通專用無風扇ECU，整機采用龍芯3號CPU，板貼4G DDR4內存顆粒，最大支持8G。支持3*VGA+1*LVDS顯示接口，最大支持4路獨立顯示。支持14個COM，6個USB，2個RJ45千兆網口，24路DIO。支持DC 9-36V寬壓輸入。該設備可廣泛應用于軌道交通、輕軌和高鐵行業各種自助售檢票系統、屏蔽門等場景。
龍芯3號工控機
全球GPU芯片市場主要由海外廠商占據壟斷地位，國產廠商加速布局。全球GPU市場被英偉達、英特爾和AMD三強壟斷，英偉達憑借其自身CUDA生態在AI及高性能計算占據絕對主導地位；國內市場中，景嘉微在圖形渲染GPU領域持續深耕，另外天數智芯、壁仞科技、登臨科技等一批主打AI及高性能計算的GPGPU初創企業正加速涌入。
（3）FPGA/ASIC國產替代正當時
FPGA全球市場呈現“兩大兩小”格局，Altera與Xilinx市占率共計超80%，Lattice和Microsemi市占率共計超10%；整體來看，安路科技、紫光同創等廠商處于國際中端水平，仍需進一步突破。工藝制程方面，當前國產廠商先進制程集中在28nm，落后于國際16nm水平；在等效LUT數量上，國產廠商旗艦產品處于200K水平，僅為XILINX高端產品的25%左右。
ASIC不同于CPU、GPU、FPGA，目前全球ASIC市場并未形成明顯的頭部廠商，國產廠商快速發展；通過產品對比發現，目前國產廠商集中采用7nm工藝制程，與國外ASIC廠商相同；算力方面，海思的昇騰910在BF16浮點算力和INT8定點算力方面超越Googel最新一代產品TPUv4，遂原科技和寒武紀的產品在整體性能上也與Googel比肩。未來國產廠商有望在ASIC領域繼續保持技術優勢，突破國外廠商在AI芯片的壟斷格局。
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