2017年全球及中国人工智能芯片行业市场前景研究报告 下载本文

见长的Nvidia股价从十几年的稳居30美元迅速飙升至120美元。据悉,世界上目前约有3000多家AI初创公司,大部分都采用了Nvidia提供的硬件平台。

互联网和芯片行业巨头纷纷布局 AI芯片领域

资料来源:公开资料整理

3、FPGA潜力被低估了,未来大有可为

算法正向有利于FPGA发展的方向迭代。模型压缩是从训练环节走向推理环节的必要过程。深鉴科技在将LSTM模型的尺寸压缩20倍后,采用了搭建在FPGA上的硬件框架ESE,获得了高一个数量级的能量效率提升。能量效率分别为CPU的40倍和GPU的11.5倍。

FPGA受益于芯片NRE费用指数级上升带来的规模效应。随着制程工艺不断提高,芯片NRE费用指数级上升,越来越多的ASIC芯片将由于达不到规模经济而被迫放弃,从而转向直接基于FPGA开发设计。

四、中国人工智能芯片行业发展现状 1、我国人工智能芯片行业正处于起步阶段

目前,我国的人工智能芯片行业发展尚处于起步阶段。华为在2017年德国柏林国际消费类电子产品展览会发布华为首款人工智能( AI)移动计算平台——麒麟 970,是业界首颗带有独立 NPU(神经网络单元)的手机芯片,是华为人工智能的重要里程碑,也是中国芯片设计行业的重要里程碑。

2、我国人工智能芯片行业规模分析

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。芯片约占人工智能比重的15%,结合我国人工智能市场规模,推算出2016年我国人工智能芯片市场规模约为20亿元。

数据来源:中商产业研究院

3、我国人工智能芯片行业区域发展分析

据工信部统计,中国北上深三座城市的人工智能相关企业总数达447家,攀升速度迅猛。目前,几乎所有互联网企业的互联网产品,都会或多或少加入算法和深度学习的功能,AI正在成为中国互联网公司的标配。

资料来源:中商产业研究院

五、科技巨头纷纷布局人工智能芯片领域

全球科技巨头都在加紧布局AI芯片,希望走在科技变革时代的前线。

NVIDIA是AI芯片的市场领先者,占据了全球GPU70%的市场份额;Intel接连收购Altera、Nervana、Movidius,全方位布局AI产品;Google发布两代TPU,从ASIC方向进军AI芯片市场;寒武纪科技是中科院计算所孵化的一家独角兽公司。2016年推出了国际首个深度学习专用处理器芯片(NPU),技术全球领先。

1、NVIDIA:GPU龙头,AI芯片的市场领先者

目前全球GPU行业的市场份额有超过70%被英伟达公司占据。而应用在人工智能领域的可进行通用计算的GPU市场则基本被英伟达公司垄断。

自1999年发布第一款GPU以来,GPU就成为了英伟达最为核心的产品,占到了英伟达总营业收入的八成以上。英伟达的股价表现也是十分惊人,2016年英伟达的股价上涨了228%,过去的5年内累计上涨500%。

目前英伟达GPU芯片主要应用方向为数据中心芯片、自动驾驶芯片和嵌入式芯片。主要包括采用Pascal架构的TeslaP100和TeslaP10芯片、采用Volta架构的DGX-1芯片、自动驾驶的DriverPX2芯片、JetsonTX2芯片等。

GPU芯片构成公司最主要收入来源,2017年上半年,GPU贡献收入34.59亿美元,占公司总收入的83%;TegraProcessor贡献收入6.65亿美元,占比16%,其他部分贡献收入1%。

数据来源:中商产业研究院

2、Intel:全领域布局人工智能产品

2015年,英特尔以167亿美元收购了FPGA制造商Altera。英特尔斥巨资收购Altera不是来为FPGA技术发展做贡献的,而是要让FPGA技术为英特尔的发展做贡献。

2016年8月,Intel宣布收购创业公司NervanaSystems。Nervana准备推出深度学习定制芯片NervanaEngine,相比GPU在训练方面可以提升10倍性能。与TeslaP100类似,该芯片也利用16-bit半精度浮点计算单元和大容量高带宽内存(HBM,计划为32GB,是竞品P100的两倍),摒弃了大量深度学习不需要的通用计算单元。

Intel人工智能布局

料来源:公开资料整理

3、Google:发布两代TPU,从ASIC方向进军AI芯片市场

第一代TPU展现出ASIC在神经网络推断方面的优秀性能。谷歌在2016年的I/O大会上推出了自己的AI芯片——张量处理器TPU(第一代)。

第二代TPU兼具推理+训练。2017年5月I/O大会上,谷歌发布了第二代TPU—CloudTPU,峰值性能达到180TFLOPS/s。第一代TPU只加速推理,但第二代TPU新增了训练的功能。不仅如此,谷歌的用户还能通过专门的网络,在云端利用TPU构建机器学习的超级计算机。

Google公司TPU架构