算力芯片是指用于進(jìn)行大規(guī)模計(jì)算的集成電路芯片，其性能和效率對(duì)人工智能、大數(shù)據(jù)分析、密碼學(xué)和區(qū)塊鏈等領(lǐng)域的發(fā)展具有重要影響。隨著智能汽車(chē)、數(shù)據(jù)中心和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的快速發(fā)展，對(duì)算力芯片的需求將持續(xù)增長(zhǎng)，將推動(dòng)算力芯片產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。

一、算力芯片的定義

算力芯片是指專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于處理大規(guī)模計(jì)算任務(wù)的集成電路芯片。根據(jù)設(shè)計(jì)和應(yīng)用特性，算力芯片可分為多種類(lèi)型，主要包括GPU（圖形處理器）、FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列）以及ASIC（特定應(yīng)用集成電路，包括NPU、ASSP等）等。

二、算力芯片行業(yè)發(fā)展政策

近年來(lái)，國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)了多項(xiàng)政策，鼓勵(lì)算力芯片行業(yè)的發(fā)展與創(chuàng)新�！秶�(guó)家人工智能產(chǎn)業(yè)綜合標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)指南（2024版）》《關(guān)于推動(dòng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》《新產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)航工程實(shí)施方案（2023─2035年）》等產(chǎn)業(yè)政策為算力芯片行業(yè)的發(fā)展提供了明確、廣闊的市場(chǎng)前景，為企業(yè)提供了良好的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)環(huán)境。具體情況列示如下：

三、算力芯片行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.GPU市場(chǎng)規(guī)模

作為通用型人工智能芯片，GPU在并行計(jì)算能力方面表現(xiàn)出色，特別適用于需要大量并行計(jì)算任務(wù)的場(chǎng)景，如機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)GPU市場(chǎng)正處于快速增長(zhǎng)階段。2023年中國(guó)GPU市場(chǎng)規(guī)模為807億元，較上年增長(zhǎng)32.78%。2024年中國(guó)GPU市場(chǎng)規(guī)模將增至1073億元。

2.CPU市場(chǎng)規(guī)模

CPU一般指中央處理器，作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)算和控制核心，CPU是信息處理、程序運(yùn)行的最終執(zhí)行單元。CPU自產(chǎn)生以來(lái)，在邏輯結(jié)構(gòu)、運(yùn)行效率以及功能外延上取得了巨大發(fā)展。2022年中國(guó)CPU行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)2003.45億元，同比增長(zhǎng)10%，2023年約為2160.32億元。2024年市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至2326.1億元。

3.FPGA市場(chǎng)規(guī)模

FPGA是一種可編程的集成電路，隨著數(shù)據(jù)中心建設(shè)，人工智能和自動(dòng)駕駛等新興市場(chǎng)的加速發(fā)展，F(xiàn)PGA規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)。2023年中國(guó)FPGA市場(chǎng)規(guī)模約為249.9億元，較上年增長(zhǎng)19.68%。2024年中國(guó)FPGA市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到290.1億元。

4.ASIC市場(chǎng)規(guī)模

ASIC是專(zhuān)用集成電路，是針對(duì)用戶(hù)對(duì)特定電子系統(tǒng)的需求，從根級(jí)設(shè)計(jì)、制造的專(zhuān)有應(yīng)用程序芯片，可廣泛應(yīng)用于人工智能設(shè)備、虛擬貨幣挖礦設(shè)備、耗材打印設(shè)備、軍事國(guó)防設(shè)備等智慧終端。2023年全球ASIC市場(chǎng)規(guī)模為392億美元，較上年增長(zhǎng)2.35%。2024年全球ASIC市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到405億美元。

5.算力芯片行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局

當(dāng)前國(guó)內(nèi)算力芯片市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)明顯，華為、寒武紀(jì)、海光信息、龍芯中科、景嘉微等廠(chǎng)商在GPU、CPU等領(lǐng)域具有較強(qiáng)的研發(fā)實(shí)力，市場(chǎng)份額逐漸擴(kuò)大。

四、算力芯片行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)

1.華為

華為創(chuàng)立于1987年，是全球領(lǐng)先的ICT（信息與通信）基礎(chǔ)設(shè)施和智能終端提供商。華為在算力芯片領(lǐng)域有著豐富的產(chǎn)品線(xiàn)，涵蓋了多種類(lèi)型的芯片以滿(mǎn)足不同場(chǎng)景下的算力需求。麒麟9000是華為海思推出的旗艦級(jí)手機(jī)處理器，采用了先進(jìn)的5納米工藝制程，集成了強(qiáng)大的CPU、GPU、NPU等組件，具有出色的計(jì)算能力和能效比。昇騰310和昇騰910是華為發(fā)布的兩款人工智能處理器芯片。昇騰310主要用于推理場(chǎng)景，具有低功耗特性；而昇騰910則專(zhuān)注于訓(xùn)練業(yè)務(wù)，提供強(qiáng)大的算力支持。

從經(jīng)營(yíng)情況來(lái)看，2024年一季度，華為實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入約1784.51億元，同比增長(zhǎng)36.66%；歸母凈利潤(rùn)約196.49億元，同比增長(zhǎng)約564.04%。

2.寒武紀(jì)

中科寒武紀(jì)科技股份有限公司自成立以來(lái)一直專(zhuān)注于人工智能芯片產(chǎn)品的研發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新，致力于打造人工智能領(lǐng)域的核心處理器芯片，讓機(jī)器更好地理解和服務(wù)人類(lèi)。寒武紀(jì)的主營(yíng)業(yè)務(wù)是應(yīng)用于各類(lèi)云服務(wù)器、邊緣計(jì)算設(shè)備、終端設(shè)備中人工智能核心芯片的研發(fā)、設(shè)計(jì)和銷(xiāo)售，以及為客戶(hù)提供豐富的芯片產(chǎn)品。目前，公司的主要產(chǎn)品線(xiàn)包括云端產(chǎn)品線(xiàn)、邊緣產(chǎn)品線(xiàn)、IP授權(quán)及軟件。

2024年一季度，寒武紀(jì)實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)總收入2566.61萬(wàn)元，同比下降65.91%；歸母凈利潤(rùn)虧損2.27億元，上年同期虧損2.55億元

分產(chǎn)品來(lái)看，2023年寒武紀(jì)主營(yíng)業(yè)務(wù)中，智能計(jì)算集群系統(tǒng)收入6.05億元，占營(yíng)業(yè)收入的85.22%；云端產(chǎn)品線(xiàn)收入9057萬(wàn)元，占營(yíng)業(yè)收入的12.77%；邊緣產(chǎn)品線(xiàn)收入1082萬(wàn)元，占營(yíng)業(yè)收入的1.53%。

3.海光信息

海光信息技術(shù)股份有限公司作為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的高端處理器企業(yè)，自成立以來(lái)研發(fā)出了多款滿(mǎn)足我國(guó)信息化發(fā)展的高端處理器產(chǎn)品，建立了完善的高端處理器研發(fā)環(huán)境和流程，產(chǎn)品性能逐代提升，功能不斷豐富，主要產(chǎn)品包括高端通用處理器（CPU）和協(xié)處理器（DCU）。海光信息推出的系列高端處理器產(chǎn)品，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電信、金融、互聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)行業(yè)的數(shù)據(jù)中心，以及大數(shù)據(jù)處理、人工智能、商業(yè)計(jì)算等領(lǐng)域。

2024年一季度，海光信息實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入15.92億元，同比增加37.09%；歸屬于上市公司股東的凈利潤(rùn)2.89億元，同比增加20.53%。

4.紫光國(guó)微

紫光國(guó)芯微電子股份有限公司為國(guó)內(nèi)主要的綜合性集成電路上市公司之一，以特種集成電路、智能安全芯片為兩大主業(yè)，同時(shí)布局石英晶體頻率器件領(lǐng)域，為移動(dòng)通信、金融、政務(wù)、汽車(chē)、工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)行業(yè)提供芯片、系統(tǒng)解決方案和終端產(chǎn)品。紫光國(guó)微特種集成電路業(yè)務(wù)產(chǎn)品涵蓋微處理器、可編程器件、存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)及接口、模擬器件、ASIC/SoPC等幾大系列產(chǎn)品，同時(shí)可以為用戶(hù)提供ASIC/SOC設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)服務(wù)及國(guó)產(chǎn)化系統(tǒng)芯片級(jí)解決方案。

2024年一季度，紫光國(guó)微實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入11.41億元，同比下降26.16%；歸母凈利潤(rùn)3.07億元，同比下降47.44%。

分產(chǎn)品來(lái)看，2023年紫光國(guó)微主營(yíng)業(yè)務(wù)中，特種集成電路收入44.88億元，占營(yíng)業(yè)收入的59.32%；智能安全芯片收入28.42億元，占營(yíng)業(yè)收入的37.57%；晶體元器件收入1.85億元，占營(yíng)業(yè)收入的2.45%。

5.瀾起科技

瀾起科技股份有限公司是一家國(guó)際領(lǐng)先的數(shù)據(jù)處理及互連芯片設(shè)計(jì)公司，致力于為云計(jì)算和人工智能領(lǐng)域提供高性能、低功耗的芯片解決方案，目前公司擁有兩大產(chǎn)品線(xiàn)，互連類(lèi)芯片產(chǎn)品線(xiàn)和津逮服務(wù)器平臺(tái)產(chǎn)品線(xiàn)。2024年一季度，瀾起科技實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入7.37億元，同比增長(zhǎng)75.74%；歸母凈利潤(rùn)2.23億元，同比增長(zhǎng)1032.86%。

分產(chǎn)品來(lái)看，2023年瀾起科技主營(yíng)業(yè)務(wù)中，互連類(lèi)芯片收入21.85億元，占營(yíng)業(yè)收入的95.58%；津逮服務(wù)器平臺(tái)收入9355萬(wàn)元，占營(yíng)業(yè)收入的4.09%。

五、算力芯片行業(yè)發(fā)展前景

1.“東數(shù)西算”產(chǎn)業(yè)背景助推算力芯片行業(yè)發(fā)展

近年來(lái)，“東數(shù)西算”全面啟動(dòng)，將整合優(yōu)化國(guó)內(nèi)算力資源，為數(shù)字經(jīng)濟(jì)提供直接動(dòng)力。根據(jù)中金公司的研究報(bào)告，智能計(jì)算中心聚焦訓(xùn)練任務(wù)、強(qiáng)算力、低延時(shí)的特性與計(jì)算樞紐的功能定位切合，有望成為“東數(shù)西算”的重要組成部分，算力芯片作為智能計(jì)算中心的重要組成部分將迎來(lái)廣闊的市場(chǎng)空間。2023年10月，工信部等6部門(mén)聯(lián)合發(fā)布的《算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》文件提出“到2025年，計(jì)算力方面，算力規(guī)模超過(guò) 300EFLOPS，智能算力占比達(dá)到35%，東西部算力平衡協(xié)調(diào)發(fā)展”的主要目標(biāo)。算力的重要性已被提升到新的高度，算力作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代新的生產(chǎn)力，對(duì)推動(dòng)科技進(jìn)步、行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展發(fā)揮重要作用。

2.AIGC 技術(shù)日益成熟，催生智能算力需求增長(zhǎng)

AIGC全稱(chēng)為 AI-Generated Content（人工智能生成內(nèi)容），指基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò) GAN、大型預(yù)訓(xùn)練模型等人工智能技術(shù)，通過(guò)已有數(shù)據(jù)尋找規(guī)律，并通過(guò)適當(dāng)?shù)姆夯�能力生成相關(guān)內(nèi)容的技術(shù)。AIGC 能夠以?xún)?yōu)于人類(lèi)的制造能力和知識(shí)水平承擔(dān)信息挖掘、素材調(diào)用、復(fù)刻編輯等基礎(chǔ)性機(jī)械勞動(dòng)，從而大幅降低內(nèi)容生成的邊際成本，目前已經(jīng)在文字、語(yǔ)音、代碼、圖像、視頻、機(jī)器人動(dòng)作等多模態(tài)場(chǎng)景上有了范例。它被認(rèn)為是繼 PGC、UGC 之后的新型內(nèi)容創(chuàng)作方式。得益于深度學(xué)習(xí)模型的不斷完善、開(kāi)源模式的推動(dòng)以及大模型商業(yè)化的進(jìn)展，2022 年 AIGC 發(fā)展迅猛，現(xiàn)象級(jí)產(chǎn)品 ChatGPT 聊天機(jī)器人的日訪(fǎng)問(wèn)人數(shù)在發(fā)布后 2 個(gè)月內(nèi)就突破了 1000 萬(wàn)。AIGC 的技術(shù)底座是“大型語(yǔ)言模型（Large Language Models，簡(jiǎn)稱(chēng)為“大模型”）”。隨著大模型的迭代，所需的參數(shù)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，以 OpenAI 發(fā)布的 GPT 模型系列為例：2019 年發(fā)布的 GPT2 有 15 億個(gè)參數(shù)，2020 年發(fā)布的 GPT-3 則有 1750 億個(gè)參數(shù)。各模態(tài)智能數(shù)據(jù)的訓(xùn)練到推理均需要算力的加持，隨著模型逐漸復(fù)雜化，所對(duì)應(yīng)的算力需求也水漲船高，算力芯片市場(chǎng)有望迎來(lái)增量需求。

3.云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、5G、IoT 等新興產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)算力芯片需求持續(xù)增長(zhǎng)

云計(jì)算分為 IaaS（“云”的基礎(chǔ)設(shè)施）、PaaS（“云”的操作系統(tǒng)）和 SaaS（“云”的應(yīng)用服務(wù)）三層。IaaS 公司提供存儲(chǔ)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)硬件，IoT 提供了大量的端口用于數(shù)據(jù)收集。人工智能的信息來(lái)源由大數(shù)據(jù)來(lái)提供，物理載體通過(guò)云計(jì)算提供，5G 降低了數(shù)據(jù)傳輸和處理的延時(shí)性。在 5G、IoT、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)日益成熟的背景下，無(wú)論數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在云端還是邊緣，未來(lái)搭載智能芯片的計(jì)算載體數(shù)量都會(huì)迅速增長(zhǎng)。