中國(guó)人工智能芯片行業(yè)概況 人工智能芯片可以分為終端和云端兩個(gè)應(yīng)用方向

• 李芬珍子 2023年9月7日 來(lái)源：中研網(wǎng) 1388 91
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人工智能芯片行業(yè)概況

一、構(gòu)成人工智能芯片的關(guān)鍵要素

人工智能的核心在于兩個(gè)環(huán)節(jié)：訓(xùn)練(Training)算法和利用算法推理(Inference)結(jié)論。特別是度學(xué)習(xí)不僅在傳統(tǒng)的語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別、搜索/推薦引擎、計(jì)算廣告等領(lǐng)域證明了其劃時(shí)代的價(jià)值，也引爆了整個(gè)人工智能生態(tài)向更大的領(lǐng)域延伸。由于深度學(xué)習(xí)的訓(xùn)練(training)和推斷(inference)均需要大量的計(jì)算。正是由于這兩個(gè)環(huán)節(jié)中需要強(qiáng)大的計(jì)算能力進(jìn)行支撐的需求的出現(xiàn)開(kāi)辟了一個(gè)新的發(fā)展方向，傳統(tǒng)芯片對(duì)于計(jì)算能力支撐不足導(dǎo)致更適合人工智能計(jì)算需求的芯片開(kāi)始出現(xiàn)。

伴隨著深度學(xué)習(xí)理論引領(lǐng)了人工智能最新一輪熱潮，芯片是完成計(jì)算的核心，是人工智能的“大腦”，必將越來(lái)越得到重視。人工智能芯片可以分為終端和云端兩個(gè)應(yīng)用方向。由于應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)性能、時(shí)延等參數(shù)提出具體的要求，計(jì)算核心處理器所處的位置成為不同廠商的爭(zhēng)論焦點(diǎn)。有人認(rèn)為，需要在設(shè)備端就能迅速反饋結(jié)果，而另一派認(rèn)為應(yīng)該將采集到的數(shù)據(jù)傳回云端，由服務(wù)器進(jìn)行終端設(shè)備難以匹敵的復(fù)雜計(jì)算。

二、人工智能芯片的特性

人工智能芯片具有兩個(gè)突出特點(diǎn)：一是算法與芯片的高度契合，面向終端和云端不同需求提升計(jì)算能力;二是專門面向細(xì)分應(yīng)用場(chǎng)景的智能芯片，如語(yǔ)音識(shí)別芯片、圖像識(shí)別芯片、視頻監(jiān)控芯片等。

三、人工智能芯片發(fā)展路線

當(dāng)前的人工智能正處于產(chǎn)業(yè)化的早期階段，所有的國(guó)家都站在了同一條起跑線上。而中國(guó)政府從上至下給予了人工智能高度的關(guān)注，完成了一系列政策層面的頂層設(shè)計(jì)。而擁有大量的數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)主權(quán)的管理以及應(yīng)用場(chǎng)景的本土化，也必將進(jìn)一步助力中國(guó)本地芯片公司的崛起。而作為扎根中國(guó)的外資企業(yè)們，也應(yīng)積極投身中國(guó)的人工智能發(fā)展大潮之中，在技術(shù)、市場(chǎng)和人才等方面和本土公司開(kāi)展共贏合作，共同助力中國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和壯大。

四、人工智能芯片的發(fā)展意義

當(dāng)前對(duì)人工智能芯片的定義并沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。比較通用的看法是面向AI應(yīng)用的芯片都可以稱為AI芯片，按設(shè)計(jì)思路主要分為三大類：專用于機(jī)器學(xué)習(xí)尤其是深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的訓(xùn)練和推理用加速芯片;受生物腦啟發(fā)設(shè)計(jì)的類腦仿生芯片;可高效計(jì)算各類人工智能算法的通用AI芯片。

為了支持多樣的AI計(jì)算任務(wù)和性能要求，理想的AI芯片需要具備高度并行的處理能力，能夠支持各種數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的按位、固定和浮點(diǎn)計(jì)算;比當(dāng)前大幾個(gè)數(shù)量級(jí)的存儲(chǔ)器帶寬，用于存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù);低內(nèi)存延遲及新穎的架構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算元件和內(nèi)存之間靈活而豐富的連接。而且所有這些都需要在極低的功耗和極高的能量效率下完成。

在當(dāng)前人工智能各領(lǐng)域的算法和應(yīng)用還處在高速發(fā)展和快速迭代的階段，考慮到芯片的研發(fā)成本和生產(chǎn)周期，針對(duì)特定應(yīng)用、算法或場(chǎng)景的定制化設(shè)計(jì)很難適應(yīng)變化。針對(duì)特定領(lǐng)域而不針對(duì)特定應(yīng)用的設(shè)計(jì)，將是AI芯片設(shè)計(jì)的一個(gè)指導(dǎo)原則，具有可重構(gòu)能力的AI芯片可以在更多應(yīng)用中廣泛使用，并且可以通過(guò)重新配置適應(yīng)新的AI算法、架構(gòu)和任務(wù)。

五、行業(yè)管理體制分析

芯片行業(yè)主管部門為國(guó)家工業(yè)和信息化部，其主要職責(zé)為工業(yè)行業(yè)和信息化產(chǎn)業(yè)的監(jiān)督管理，針對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)負(fù)責(zé)制訂行業(yè)的產(chǎn)業(yè)政策、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，組織制訂行業(yè)的技術(shù)政策、技術(shù)體制和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)行業(yè)的發(fā)展方向進(jìn)行宏觀調(diào)控。

三、人工智能芯片行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

作為人工智能產(chǎn)業(yè)的核心，AI芯片發(fā)揮了關(guān)鍵的底層基礎(chǔ)性作用，持續(xù)賦能千行百業(yè)。然而，目前我國(guó)AI芯片產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化工作依然滯后于技術(shù)發(fā)展的需求，在AI芯片與5G、邊緣計(jì)算等新興技術(shù)持續(xù)融合，應(yīng)用場(chǎng)景不斷豐富和深化的背景下，產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、低端同質(zhì)化惡性競(jìng)爭(zhēng)等深層次問(wèn)題。

2021年10月，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展綱要》，強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和社會(huì)發(fā)展的技術(shù)支撐，指出應(yīng)加強(qiáng)在人工智能等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化研究。2020年7月，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委會(huì)同中央網(wǎng)信辦、國(guó)家發(fā)改委、科技部、工信部印發(fā)的《國(guó)家新一代人工智能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》中也提出，到2023年，初步建立人工智能標(biāo)準(zhǔn)體系。

這些均顯示出標(biāo)準(zhǔn)化工作對(duì)于AI芯片產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。以標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，打造人工智能芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài)，推動(dòng)AI與傳統(tǒng)領(lǐng)域融合，助力汽車、數(shù)據(jù)中心、安防、電網(wǎng)等行業(yè)為代表的產(chǎn)業(yè)升級(jí)，將成為未來(lái)我國(guó)AI芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)。

六、行業(yè)相關(guān)發(fā)展規(guī)劃

人工智能是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術(shù)。我國(guó)把人工智能放在國(guó)家戰(zhàn)略層面，出臺(tái)了一系列重要政策鼓勵(lì)支持人工智能的發(fā)展?！缎乱淮斯ぶ悄馨l(fā)展規(guī)劃》明確指出了到2030年我國(guó)新一代人工智能發(fā)展“三步走”的戰(zhàn)略目標(biāo)。十四五規(guī)劃中明確提出“推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等同各產(chǎn)業(yè)深度融合”。因此，在國(guó)家戰(zhàn)略引領(lǐng)與政策支持下，我國(guó)人工智能行業(yè)正面臨重要的發(fā)展機(jī)遇，預(yù)計(jì)將推動(dòng)AI芯片行業(yè)不斷發(fā)展。

七、政策環(huán)境對(duì)行業(yè)的影響

芯片產(chǎn)業(yè)是整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)的核心部件和基石，是國(guó)家信息安全的最后一道屏障。但我國(guó)芯片高度依賴進(jìn)口因此，近年來(lái)國(guó)家高度關(guān)注芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，相繼發(fā)布一系列產(chǎn)業(yè)支持政策，為芯片行業(yè)建立了優(yōu)良的政策環(huán)境，促進(jìn)芯片行業(yè)的發(fā)展。

《2022-2027年中國(guó)人工智能芯片行業(yè)發(fā)展分析及投資風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)報(bào)告》由中研普華人工智能芯片行業(yè)分析專家領(lǐng)銜撰寫(xiě)，主要分析了人工智能芯片行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模、發(fā)展現(xiàn)狀與投資前景，同時(shí)對(duì)人工智能芯片行業(yè)的未來(lái)發(fā)展做出科學(xué)的趨勢(shì)預(yù)測(cè)和專業(yè)的人工智能芯片行業(yè)數(shù)據(jù)分析，幫助客戶評(píng)估人工智能芯片行業(yè)投資價(jià)值。

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  人工智能芯片也被稱為AI加速器或計(jì)算卡，即專門用于處理人工智能應(yīng)用中的大量計(jì)算任務(wù)的模塊（其他非計(jì)算任務(wù)仍由CPU負(fù)責(zé)）。業(yè)界關(guān)于AI芯片的定義仍然缺乏一套嚴(yán)格和公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。比較寬泛的看A...

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