由于生成式人工智能在全球各行各業的重要性日益提高,在全球企業紛紛布局生成式AI大趨勢刺激下,投資者們對科技行業,尤其是對那些芯片公司抱有極高的期望值。畢竟AI技術背后都離不開算力支撐,而算力的背后則完全基于AI芯片這一最底層基礎硬件。
市場規模
據中研普華產業院研究報告《2024-2029年AI芯片產業現狀及未來發展趨勢分析報告》分析
機構預計,2023年AI芯片市場規模將達到534億美元,比2022年增長20.9%,2024年將增長25.6%,達到671億美元。到2027年,AI芯片營收預計將是2023年市場規模的兩倍以上,達到1194億美元。
圖表:2022年-2027年AI芯片市場規模預測
AI芯片,也被稱為AI加速器或計算卡,是專門用于處理AI相關計算任務的芯片。它們是構筑算力的重要基石。在大模型建設正酣的同時,大模型算力需求將進一步驅動AI芯片的研發,與健康、教育、交通等其他領域的交叉融合也逐漸加深。
AI芯片產業鏈中,上游為半導體材料及半導體設備;中游為芯片設計、芯片制造、芯片封裝、芯片測試;下游廣泛應用于云計算、智能醫療、智能穿戴、智能手機、智能機器人、無人駕駛等領域。
AI芯片行業競爭激烈,目前市場上的主要廠商包括英偉達、英特爾、AMD、谷歌、蘋果等。這些廠商在AI芯片市場上都有各自的優勢和特點,例如英偉達的GPU在深度學習領域具有很高的市場份額,谷歌的TPU在云計算領域表現出色。
AI芯片制造龍頭公司
Nvidia(英偉達):作為全球GPU的領導者,英偉達在AI芯片市場上也占據了重要地位。其產品廣泛應用于深度學習、自動駕駛等領域。
Intel(英特爾):作為全球最大的半導體公司之一,英特爾在AI芯片市場上也有著舉足輕重的地位。其產品包括Xeon、Xe GPU、Movidius等,廣泛應用于云計算、邊緣計算等領域。
AMD(超微半導體):AMD是全球第二大GPU供應商,其AI芯片包括Radeon Instinct系列和MI系列,被廣泛應用于高性能計算和深度學習等領域。
Qualcomm(高通):高通作為全球最大的手機芯片供應商,也在AI芯片市場上有所布局。其產品包括驍龍系列和神經網絡處理器等,應用于智能終端和物聯網等領域。
Xilinx(賽靈思):Xilinx是全球最大的可編程邏輯器件供應商之一,其AI芯片包括Vitis AI和Bluestein系列,被廣泛應用于邊緣計算和自動駕駛等領域。
發展現狀
如今不僅是電腦、手機等前沿科技領域的發展需要有先進的芯片來支撐,而在人工智能AI領域更加需要有先進的芯片來發光發熱;隨著大模型AI技術的快速發展,也極大的帶動了整個AI芯片市場的發展!
隨著AI大模型爆發,過去一年多全球科技巨頭在AI領域展開了一場激烈競逐。特斯拉CEO埃隆·馬斯克將AI軍備競賽比作一場高風險的撲克游戲,稱參與角逐的企業每年需要在AI硬件上投入數十億美元,才能保持競爭力。
馬斯克表示,僅2024年,特斯拉就將在英偉達AI芯片上花費超5億美元,但他警告稱,特斯拉需要價值“數十億美元”的硬件才能趕上其最大的競爭對手。
AMD預測新的人工智能(AI)芯片今年將產生比預期更多的收入,不過2024年第一季度的營收將低于預期。
AMD表示,2024年第一季度收入預計為54億美元,這遠低于分析師估計的57.7億美元,并呼應了競爭對手英特爾對個人電腦(PC)和數據中心芯片市場的悲觀看法。
當前,AI芯片主要分為 GPU 、FPGA 、ASIC。AI的許多數據處理涉及矩陣乘法和加法。大量并行工作的GPU提供了一種廉價的方法,但缺點是更高的功率。具有內置DSP模塊和本地存儲器的FPGA更節能,但它們通常更昂貴。技術手段方面AI市場的第一顆芯片包括現成的CPU,GPU,FPGA和DSP的各種組合。雖然新設計正在由諸如英特爾、谷歌、英偉達、高通,以及IBM等公司開發至少需要一個CPU來控制這些系統,但是當流數據并行化時,就會需要各種類型的協處理器。。
近兩年,隨著大家越來越意識到AI芯片對于算力的重要性,AI芯片這一賽道中的玩家也越來越多。人工智能技術的發展將開啟一個新的時代——算法即芯片時代。
國家政策對AI芯片產業的發展具有決定性影響。例如,中國政府發布的“新一代人工智能發展規劃”提出,到2030年,建立起世界領先的人工智能創新體系。這類政策將直接推動AI芯片研發的投資和項目的啟動。
異構計算:由于AI算法的多樣性,不同類型的AI芯片在處理不同類型的數據和任務時具有優勢。因此,未來的AI芯片可能會采用異構計算的方式,結合不同類型芯片的優勢,以提高計算效率和性能。
開放式架構:隨著AI芯片市場的競爭加劇,廠商之間的合作和標準化變得越來越重要。未來的AI芯片可能會采用開放式架構,以便于廠商之間的合作和互操作,同時也方便用戶根據需求進行定制化開發。
云端和邊緣端協同:隨著云計算技術的發展,AI芯片的計算任務需要在云端和邊緣端之間進行協同。未來,AI芯片可能會更加注重云端和邊緣端的協同計算,以提高計算效率和降低延遲。
硬件加速:為了加速AI計算,未來的AI芯片可能會采用硬件加速技術,通過專用的硬件模塊來處理AI算法中的特定任務,從而提高計算性能。
智能優化:AI芯片的另一個重要趨勢是智能優化。通過智能優化技術,AI芯片可以根據不同的應用場景和任務需求,自動調整計算資源和算法參數,以提高計算效率和性能。
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