中商产业研究院2018中国智能芯片行业前景研究报告2018729页

中国智能芯片行业前景研究报告客服热线：400-666-1917中商产业研究院网站网址：随着人工智能受到媒体和资本的热捧，近来国内外各路豪杰纷纷推出自己的人工智能芯片，在PC行业已经开始逐年衰退，智能手机行业也随着市场的逐渐饱和进入瓶颈期的情况下，人工智能、物联网、云计算、大数据等领域被认为是下一个风口。其中，人工智能无疑是最受媒体和资本热捧的宠儿。同时，国外大厂纷纷推出了自己的人工智能芯片。前言Introduction图片图片目录CONTENTSPAGE3为全球商业领袖提供决策咨询前言2.人工智能芯片行业现状2.1全球智能芯片行业市场规模2.2中国智能芯片行业市场规模1.人工智能芯片市场概况1.1人工智能芯片计算过程分析1.2人工智能芯片分类分析4.行业重点企业分析4.1百度4.2寒武纪4.3地平线4.4景嘉微4.5深鉴科技5.行业发展前景分析1.3不同人工智能芯片特点分析1.4GPU与CPU的比较3.1政策护航3.人工智能芯片市场动力3.2人工智能市场发展推动3.3市场需求推动01人工智能芯片市场概况人工智能芯片计算过程分析PAGE5 伴随着大数据的发展，计算能力的提升，人工智能近两年迎来了新一轮的爆发。而人工智能的实现依赖三个要素：算法是核心，硬件和数据是基础，其中硬件指的是运行AI算法的芯片与相对应的计算平台。芯片就是硬件的最重要组成部分。包括两个计算过程：1、训练；2、执行。为全球商业领袖提供决策咨询资料来源：中商产业研究院整理人工神经网络人脸车辆语音人脸标签车辆型号文字识别训练过程执行过程人脸识别车辆识别语音识别人工智能芯片计算过程人工智能芯片分类分析PAGE6随着人工智能的快速发展，应用场景不断拓展，目前已覆盖包括深度学习、机器视觉、指纹识别、人脸识别、个人助理、智慧机器人等13个具体应用。技术架构来看，人工智能芯片分为通用性芯片（GPU）、半定制化芯片（FPGA）、全定制化芯片（ASIC）三大类。为全球商业领袖提供决策咨询人工智能芯片分类人工智能芯片GPUFPGAASICBPUNPUTPUVPU资料来源：中商产业研究院整理不同人工智能芯片特点分析PAGE7 目前适合深度学习的人工智能芯片主要有GPU、FPGA、ASIC三种技术路线。GPU 最先被引入深度学习，技术最为成熟；FPGA具有硬件可编程特点，性能出众但壁垒高。ASCI 由于可定制、低成本是未来终端应用的趋势。为全球商业领袖提供决策咨询AI芯片芯片特点GPUGPU称为图形处理器，它是显卡的“心脏”是单指令、多数据处理，采用数量众多的计算单元和超长的流水线，主要处理图像领域的运算加速。FPGAFPGA称为现场可编程门阵列，用户可以根据自身的需求进行重复编程。适用于多指令，单数据流的分析，与GPU相反，因此常用于预测阶段，用硬件实现软件算法，因此在实现复杂算法方面有一定的难度。ASICASIC是一种为专门目的而设计的集成电路。是为实现特定要求而定制的专用AI芯片。除了不能扩展以外，在功耗、可靠性、体积方面都有优势，尤其在高性能、低功耗的移动端。资料来源：中商产业研究院整理GPU与CPU的比较PAGE8 GPU使用SIMD（单指令多数据流）来让多个执行单元以同样的步伐来处理不同的数据，原本用于处理图像数据，但其离散化和分布式的特征，以及用矩阵运算替代布尔运算适合处理深度学习所需要的非线性离散数据。作为加速器的使用，可以实现深度学习算法。 GPU由并行计算单元和控制单元以及存储单元构成GPU拥有大量的核（多达几千个核）和大量的高速内存，擅长做类似图像处理的并行计算，以矩阵的分布式形式来实现计算。同CPU不同的是，GPU的计算单元明显增多，特别适合大规模并行计算。为全球商业领袖提供决策咨询CPU和GPU区别对比　CPUGPU架构区别70%晶体管用来构建Cache还有一部分控制单元，负责逻辑算数部分不多整个就是一个庞大的计算阵列（包括alu和shader填充）非常依赖Cache不依赖Cache逻辑核心复杂逻辑核心简单计算目的适合串行适合大规模并行运算复杂度高运算复杂度低资料来源：中商产业研究院整理02人工智能芯片行业现状全球智能芯片市场规模分析PAGE10为全球商业领袖提供决策咨询数据来源：中商产业研究院数据库数据显示，2017年全球人工智能芯片市场规模达到44.7亿美金，随着包括谷歌、脸书、微软、亚马逊以及百度在内的巨头相继入局，预计到2018年将达到57亿美金，2020年有望突破百亿大关，增长迅猛，发展空间巨大。中国人工智能芯片市场分析PAGE11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，2017年中国人工智能芯片市场规模达到33.3亿元，同比增长75%；预计2018年市场规模将进一步增长，达到45.6亿元。为全球商业领袖提供决策咨询数据来源：中商产业研究院数据库03人工智能芯片市场动力政策护航PAGE13随着人工智能的快速发展，国家相继出台一系列政策支持中国人工智能的发展，推动中国人工智能步入新阶段。2017年12月，《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划（2018-2020年）》的发布，它作为对7月发布的《新一代人工智能发展规划》的补充，详细规划了人工智能在未来三年的重点发展方向和目标，每个方向的目标都做了非常细致的量化。为全球商业领袖提供决策咨询资料来源：中商产业研究院整理时间政策相关内容2015年5月《中国制造2025》首次提及智能制造，提出加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展，把智能制造作为两化深度融合的主攻方向，着力发展智能装备和智能产品，推动生产过程智能化。2015年7月《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》将人工智能作为其主要的十一项行动之一。明确提出，依托互联网平台提供人工智能公共创新服务，加快人工智能核心技术突破，促进人工智能在智能家居、智能终端、智能汽车、机器人等领域的推广应用。2017年3月　在十二届全国人大五次会议的政府工作报告中，“人工智能”首次被写入政府工作报告。2017年7月《新一代人工智能发展规划》明确指出新一代人工智能发展分三步走的战略目标，到2030年使中国人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平，成为世界主要人工智能创新中心。2017年12月《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020年)》对7月发布的《新一代人工智能发展规划》的补充，详细规划了人工智能在未来三年的重点发展方向和目标，每个方向的目标都做了非常细致的量化。中国人工智能市场分析数据显示，2017年中国人工智能投资事件数达到353次，与2016年的379次，下降了6.86%。在投资金额方面，2017年投资金额为582亿元，与2016年相比增长65.34%。2017年中国人工智能市场规模将达到152.1亿元，增长率达到51.2%。随着人工智能技术的逐渐成熟，科技、制造业等业界巨头布局的深入，应用场景不断扩展，预计2018年中国人工智能市场规模有望突破200亿元大关，达到238.2亿元，增长率达到56.6%。PAGE14为全球商业领袖提供决策咨询数据来源：中商产业研究院整理市场需求推动PAGE15人工智能技术的快速发展，推动我国人工智能与电子终端和垂直行业加速融合，涌现出了智能家居、智能汽车、可穿戴设备、智能机器人等一批人工智能产品，并正在全面重塑家电、机器人、医疗、教育、金融、农业等行业。数据显示，目标行业市场中AI+占比40%，其次是智能机器人、智能驾驶、无人机。随着人工智能技术的逐渐成熟，科技、制造业等业界巨头布局的深入，应用场景不断扩展，对智能芯片的需求也将增加。为全球商业领袖提供决策咨询数据来源：中国信通院、中商产业研究院整理04行业国内企业分析1.百度PAGE17百度（纳斯达克：BIDU），全球最大的中文搜索引擎、最大的中文网站。2018年第一季度财报，百度一季度营收33.3亿美元，市场预期32.0亿美元。百度第一季总营收猛增31%，33.3亿美元。归属百度的净利润增至11亿美元，同比增长277%。金融安防：基于深度信息进行目标检测、利用深度相机还原三维场景，获取多个目标的完整轨迹。为全球商业领袖提供决策咨询数据来源：中商产业研究院整理DuerOSPAGE18DuerOS是是百度全球领先人工智能技术的重要应用之一，借助百度的信息与服务构成的巨大生态，DuerOS拥有海量数据，能通过自然语言完成对硬件的操作与对话交流。搭载DuerOS系统能力的“智慧芯片”，具备低成本、低功耗、高度集成等特点广泛适用于智能玩具、蓝牙音箱、智能小家电等多种设备，极大降低了合作伙伴使用人工智能对话系统的门槛。金融安防：基于深度信息进行目标检测、利用深度相机还原三维场景，获取多个目标的完整轨迹。为全球商业领袖提供决策咨询资料来源：公司官网、中商产业研究院整理2.寒武纪PAGE19寒武纪是全球智能芯片领域的先行者，宗旨是打造各类智能云服务器、智能终端以及智能机器人的核心处理器芯片。寒武纪是全球第一个成功流片并拥有成熟产品的智能芯片公司，拥有终端和服务器两条产品线。2016年推出的寒武纪1A处理器（Cambricon-1A）是世界首款商用深度学习专用处理器，面向智能手机、可穿戴设备、无人机和智能驾驶等各类终端设备。资料来源：公司官网、中商产业研究院整理金融安防：基于深度信息进行目标检测、利用深度相机还原三维场景，获取多个目标的完整轨迹。为全球商业领袖提供决策咨询MLU100PAGE20MLU100是寒武纪科技推出的第一款智能处理板卡产品，搭载了MLU100芯片，为云端推理提供强大的运算能力支撑。与传统架构处理器相比，MLU100在处理人工智能任务时可获得巨大的性能功耗比提升，是真正适合人工智能的处理器。支持被动或主动两种散热方式，典型功耗为80W。MLU100智能处理卡支持最高32GB的DDR4内存容量，并具备ECC数据校验功能。资料来源：公司官网、中商产业研究院整理为全球商业领袖提供决策咨询3.地平线PAGE21地平线具有世界领先的深度学习和决策推理算法开发能力，将算法集成在高性能、低功耗、低成本的嵌入式人工智能处理器及软硬件平台上。基于创新的人工智能专用处理器架构BPU（BrainProcessingUnit)，地平线自主设计研发了中国首款全球领先的嵌入式人工智能视觉芯片——面向智能驾驶的征程(Journey)系列处理器和面向智能摄像头的旭日(Sunrise)系列处理器，并向行业客户提供“芯片+算法+云”的完整解决方案。 金融安防：基于深度信息进行目标检测、利用深度相机还原三维场景，获取多个目标的完整轨迹。为全球商业领袖提供决策咨询资料来源：公司官网、中商产业研究院整理旭日1.0处理器、征程1.0处理器PAGE22地平线拥有两款智能芯片，分别为旭日1.0处理器、征程1.0处理器。旭日1.0处理器面向智能摄像头，具备在前端实现大规模人脸检测跟踪、视频结构化的处理能力,可广泛用于智能城市、智能商业等场景。征程1.0处理器面向自动驾驶，可同时对行人、机动车、非机动车、车道线、交通标识牌、红绿灯等多类目标进行精准的实时监测和识别，实现FCW/LDW/JACC等高级别辅助驾驶功能。金融安防：基于深度信息进行目标检测、利用深度相机还原三维场景，获取多个目标的完整轨迹。为全球商业领袖提供决策咨询资料来源：公司官网、中商产业研究院整理4.景嘉微PAGE23景嘉微成立于2006年4月，2016年3月，景嘉微在深圳证券交易所挂牌上市，股票代码:300474。专业从事加固电子产品设计与制造、集成电路设计及相关的软件开发与设计，产品广泛应用于高可靠性要求的航空、航天、航海、车载、工控等专业领域。2018年一季度财报数据显示，第一季度营业总收入达到0.61亿元，净利润为0.14亿元。数据来源：中商产业研究院整理金融安防：基于深度信息进行目标检测、利用深度相机还原三维场景，获取多个目标的完整轨迹。为全球商业领袖提供决策咨询JM5400PA