人工智能芯片發展現狀及趨勢。當前,在算力、算法和大數據三駕馬車的支撐下,全球人工智能進入第三次爆發期。然而,作為引爆點的深度學習算法,對現有的算力尤其是芯片提出了更為苛刻的要求。在ai場景中,傳統通用cpu由于計算效率低難以適應ai計算要求,gpu、fpga以及asic等ai芯片憑借著自身特點,要么在云端,要么在邊緣端,有著優異表現,應用更廣。從技術趨勢看,短期內gpu仍將是ai芯片的主導,長期看gpu、fpga以及asic三大技術路線將呈現并行態勢。從市場趨勢看,全球ai芯片需求將保持較快增長勢頭,云端、邊緣芯片均具備較大增長潛力,預計未來5年市場增速將接近50%;國內雖然芯片技術差距較大,但隨著ai應用的快速落地,ai芯片需求增長可能更為迅速。

ai芯片主要應用場景。一般來講,只要涉及到ai訓練和推理的環節,都需要應用ai芯片,目前場景主要包括數據中心、自動駕駛、安防、智能家居以及機器人等。數據中心是ai訓練芯片最主要的客戶之一,其中gpu、asic在該領域均有著大量應用;自動駕駛對算力、時延和可靠性要求近乎苛刻,目前多使用gpu+fpga的解決方案,后續隨著算法的穩定,asic有望獲得市場空間;安防是視覺芯片最主要的落地場景,未來隨著5g的部署,云邊結合將進一步加快,國內企業在邊緣端推理市場機會將增多;智能家居是語音交互芯片重點突破的市場,目前參與企業主要是算法廠商,這些企業將業務延伸到芯片設計,借此提升產品的附加值并降低成本;機器人市場增長較快,其控制系統對ai芯片的需求也會增多。

國內外芯片企業概覽。近年來,各類勢力均在發力ai芯片,參與者包括傳統芯片設計、it廠商、技術公司、互聯網以及初創企業等,產品覆蓋了cpu、gpu、fpga、asic等。從總體競爭格局看,歐美韓日繼續領先該市場,且基本壟斷中高端云端芯片,國內企業有進步但主要集中在邊緣端,云端差距較為明顯。在aichipsetindextop24榜單中,前十依然是歐美韓日企業,國內芯片企業如華為海思、聯發科、imagination(2017年被中國資本收購)、寒武紀、地平線機器人等企業進入該榜單,其中華為海思排12位,寒武紀排23位,地平線機器人排24位。

投資建議:從當前ai芯片市場前景和競爭格局看,我們認為,國內ai芯片企業在邊緣端的機會多于云端。一方面,在邊緣場景下,語音、視覺等領域國內已經形成了一批芯片設計企業隊伍,相關芯片產品已經在安防、數據中心推理、智能家居、服務機器人、智能汽車等領域找到落地場景,未來隨著5g、物聯網等應用的興起,相關企業的市場空間將進一步擴大。另一方面,在云端,國內企業也正在加速追趕,未來個別企業有望取得突破。尤其是寒武紀,作為云端芯片重要的技術廠商,有望通過授權等方式,為下游芯片設計、服務器企業賦能。目前,ai芯片上市公司標的較為稀缺,覆蓋標的中,重點推薦中科曙光、科大訊飛、中科創達以及四維圖新。

風險提示:(1)場景落地不及預期。國內ai芯片主要集中在邊緣端推理領域,競爭異常激烈,可能影響到企業芯片產品落地效果。(2)技術方向存在不確定性風險。ai芯片和算法、終端、應用場景等密切相關,但在當前信息技術加速迭代的背景下,ai技術路線調整的風險非常高,一旦調整,將對企業發展造成重大影響。(3)研發進度不及預期。ai芯片研發難度大,需要投入大量的資金和人力,國內創業企業資金實力相對薄弱,且在人才競爭中將處于劣勢,兩方面的因素可能直接導致企業研發進度落后于預期。

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