算力芯片是指用于進行大規(guī)模計算的集成電路芯片，其性能和效率對人工智能、大數(shù)據(jù)分析、密碼學和區(qū)塊鏈等領(lǐng)域的發(fā)展具有重要影響。隨著智能汽車、數(shù)據(jù)中心和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的快速發(fā)展，對算力芯片的需求將持續(xù)增長，將推動算力芯片產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展。

一、算力芯片的定義

算力芯片是指專門設計用于處理大規(guī)模計算任務的集成電路芯片。根據(jù)設計和應用特性，算力芯片可分為多種類型，主要包括GPU（圖形處理器）、FPGA（現(xiàn)場可編程邏輯門陣列）以及ASIC（特定應用集成電路，包括NPU、ASSP等）等。

二、算力芯片行業(yè)發(fā)展政策

近年來，國家陸續(xù)出臺了多項政策，鼓勵算力芯片行業(yè)的發(fā)展與創(chuàng)新�！秶�家人工智能產(chǎn)業(yè)綜合標準化體系建設指南（2024版）》《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》《新產(chǎn)業(yè)標準化領(lǐng)航工程實施方案（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、廣闊的市場前景，為企業(yè)提供了良好的生產(chǎn)經(jīng)營環(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市場規(guī)模

作為通用型人工智能芯片，GPU在并行計算能力方面表現(xiàn)出色，特別適用于需要大量并行計算任務的場景，如機器學習和深度學習等。近年來，國內(nèi)GPU市場正處于快速增長階段。2023年中國GPU市場規(guī)模為807億元，較上年增長32.78%。2024年中國GPU市場規(guī)模將增至1073億元。

2.CPU市場規(guī)模

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

3.FPGA市場規(guī)模

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

4.ASIC市場規(guī)模

ASIC是專用集成電路，是針對用戶對特定電子系統(tǒng)的需求，從根級設計、制造的專有應用程序芯片，可廣泛應用于人工智能設備、虛擬貨幣挖礦設備、耗材打印設備、軍事國防設備等智慧終端。2023年全球ASIC市場規(guī)模為392億美元，較上年增長2.35%。2024年全球ASIC市場規(guī)模將達到405億美元。

5.算力芯片行業(yè)競爭格局

當前國內(nèi)算力芯片市場國產(chǎn)替代趨勢明顯，華為、寒武紀、海光信息、龍芯中科、景嘉微等廠商在GPU、CPU等領(lǐng)域具有較強的研發(fā)實力，市場份額逐漸擴大。

四、算力芯片行業(yè)重點企業(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，涵蓋了多種類型的芯片以滿足不同場景下的算力需求。麒麟9000是華為海思推出的旗艦級手機處理器，采用了先進的5納米工藝制程，集成了強大的CPU、GPU、NPU等組件，具有出色的計算能力和能效比。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主要用于推理場景，具有低功耗特性；而昇騰910則專注于訓練業(yè)務，提供強大的算力支持。

從經(jīng)營情況來看，2024年一季度，華為實現(xiàn)營業(yè)收入約1784.51億元，同比增長36.66%；歸母凈利潤約196.49億元，同比增長約564.04%。

2.寒武紀

中科寒武紀科技股份有限公司自成立以來一直專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，讓機器更好地理解和服務人類。寒武紀的主營業(yè)務是應用于各類云服務器、邊緣計算設備、終端設備中人工智能核心芯片的研發(fā)、設計和銷售，以及為客戶提供豐富的芯片產(chǎn)品。目前，公司的主要產(chǎn)品線包括云端產(chǎn)品線、邊緣產(chǎn)品線、IP授權(quán)及軟件。

2024年一季度，寒武紀實現(xiàn)營業(yè)總收入2566.61萬元，同比下降65.91%；歸母凈利潤虧損2.27億元，上年同期虧損2.55億元

分產(chǎn)品來看，2023年寒武紀主營業(yè)務中，智能計算集群系統(tǒng)收入6.05億元，占營業(yè)收入的85.22%；云端產(chǎn)品線收入9057萬元，占營業(yè)收入的12.77%；邊緣產(chǎn)品線收入1082萬元，占營業(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內(nèi)領(lǐng)先的高端處理器企業(yè)，自成立以來研發(fā)出了多款滿足我國信息化發(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)廣泛應用于電信、金融、互聯(lián)網(wǎng)等多個行業(yè)的數(shù)據(jù)中心，以及大數(shù)據(jù)處理、人工智能、商業(yè)計算等領(lǐng)域。

2024年一季度，海光信息實現(xiàn)營業(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2.89億元，同比增加20.53%。

4.紫光國微

紫光國芯微電子股份有限公司為國內(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)，同時布局石英晶體頻率器件領(lǐng)域，為移動通信、金融、政務、汽車、工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)等多個行業(yè)提供芯片、系統(tǒng)解決方案和終端產(chǎn)品。紫光國微特種集成電路業(yè)務產(chǎn)品涵蓋微處理器、可編程器件、存儲器、網(wǎng)絡及接口、模擬器件、ASIC/SoPC等幾大系列產(chǎn)品，同時可以為用戶提供ASIC/SOC設計開發(fā)服務及國產(chǎn)化系統(tǒng)芯片級解決方案。

2024年一季度，紫光國微實現(xiàn)營業(yè)收入11.41億元，同比下降26.16%；歸母凈利潤3.07億元，同比下降47.44%。

分產(chǎn)品來看，2023年紫光國微主營業(yè)務中，特種集成電路收入44.88億元，占營業(yè)收入的59.32%；智能安全芯片收入28.42億元，占營業(yè)收入的37.57%；晶體元器件收入1.85億元，占營業(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際領(lǐng)先的數(shù)據(jù)處理及互連芯片設計公司，致力于為云計算和人工智能領(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，互連類芯片產(chǎn)品線和津逮服務器平臺產(chǎn)品線。2024年一季度，瀾起科技實現(xiàn)營業(yè)收入7.37億元，同比增長75.74%；歸母凈利潤2.23億元，同比增長1032.86%。

分產(chǎn)品來看，2023年瀾起科技主營業(yè)務中，互連類芯片收入21.85億元，占營業(yè)收入的95.58%；津逮服務器平臺收入9355萬元，占營業(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，“東數(shù)西算”全面啟動，將整合優(yōu)化國內(nèi)算力資源，為數(shù)字經(jīng)濟提供直接動力。根據(jù)中金公司的研究報告，智能計算中心聚焦訓練任務、強算力、低延時的特性與計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算中心的重要組成部分將迎來廣闊的市場空間。2023年10月，工信部等6部門聯(lián)合發(fā)布的《算力基礎(chǔ)設施高質(zhì)量發(fā)展行動計劃》文件提出“到2025年，計算力方面，算力規(guī)模超過 300EFLOPS，智能算力占比達到35%，東西部算力平衡協(xié)調(diào)發(fā)展”的主要目標。算力的重要性已被提升到新的高度，算力作為數(shù)字經(jīng)濟時代新的生產(chǎn)力，對推動科技進步、行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型以及經(jīng)濟社會發(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

AIGC全稱為 AI-Generated Content（人工智能生成內(nèi)容），指基于生成對抗網(wǎng)絡 GAN、大型預訓練模型等人工智能技術(shù)，通過已有數(shù)據(jù)尋找規(guī)律，并通過適當?shù)姆夯�能力生成相關(guān)內(nèi)容的技術(shù)。AIGC 能夠以優(yōu)于人類的制造能力和知識水平承擔信息挖掘、素材調(diào)用、復刻編輯等基礎(chǔ)性機械勞動，從而大幅降低內(nèi)容生成的邊際成本，目前已經(jīng)在文字、語音、代碼、圖像、視頻、機器人動作等多模態(tài)場景上有了范例。它被認為是繼 PGC、UGC 之后的新型內(nèi)容創(chuàng)作方式。得益于深度學習模型的不斷完善、開源模式的推動以及大模型商業(yè)化的進展，2022 年 AIGC 發(fā)展迅猛，現(xiàn)象級產(chǎn)品 ChatGPT 聊天機器人的日訪問人數(shù)在發(fā)布后 2 個月內(nèi)就突破了 1000 萬。AIGC 的技術(shù)底座是“大型語言模型（Large Language Models，簡稱為“大模型”）”。隨著大模型的迭代，所需的參數(shù)呈指數(shù)級增長，以 OpenAI 發(fā)布的 GPT 模型系列為例：2019 年發(fā)布的 GPT2 有 15 億個參數(shù)，2020 年發(fā)布的 GPT-3 則有 1750 億個參數(shù)。各模態(tài)智能數(shù)據(jù)的訓練到推理均需要算力的加持，隨著模型逐漸復雜化，所對應的算力需求也水漲船高，算力芯片市場有望迎來增量需求。

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

云計算分為 IaaS（“云”的基礎(chǔ)設施）、PaaS（“云”的操作系統(tǒng)）和 SaaS（“云”的應用服務）三層。IaaS 公司提供存儲、服務器、網(wǎng)絡硬件，IoT 提供了大量的端口用于數(shù)據(jù)收集。人工智能的信息來源由大數(shù)據(jù)來提供，物理載體通過云計算提供，5G 降低了數(shù)據(jù)傳輸和處理的延時性。在 5G、IoT、云計算和大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)日益成熟的背景下，無論數(shù)據(jù)儲存在云端還是邊緣，未來搭載智能芯片的計算載體數(shù)量都會迅速增長。