AIGC推动AI产业化由软件向硬件切换半导体AI生态逐渐清晰VIP

从分析到生成，I产业化应用迈入新阶段AC与传统AI应用最的区别在于其可以创作全新的内容。ACAiiiliedC)指的是工能统生的容通是字、像、音频视。类容以通自语处，器学和算视等术生AC的主目是助们速生大内，而省时和源具而，AC系统通常用经络术包括言型图生模型。言型过习大文数据，解类言语和词，使这知生成本容图生模型通学习大图数，解像的构特，使这些识成的像。图：atPT回答C与传统I应用有什么区别tGT现阶段AC已经在多领域开花结果，有在高层次辅助甚至代人工作。2年可是AC入众视的年2SiiyAI布开型SleDn可根用文字述成像引了AI作话；年12月，AI的大语生型PT更快获关其不能胜高商复杂话，还可撰代、章小说高度体将机对的次向的度。图：内容创作的四个阶段，未来以I创作为主资料来：腾研究，AC应用的强劲增长益于生成型神经网的速发展成神网（iveNlNw）过习训数中模来成新数，不仅对输数进行分或归测自4以，分编E、成抗络A基于流生模、散型、sr型经辐场P模种生模型相继现奠了AC的发基。图：I算法发展历史上交通学苏人智能研院模型服（lasaSic，）来将是AC主的业式。S产业生游基层也就由训模为础搭的AC术基设施。于预训模的成和术投，此有高进入槛中层即直化场景化、性的型应工具提方需对训练模进二开。应层即面向C端户文图片音频内生服务相的作。们认，间层未是SBG业务芯主采方这也国半体展的石。芯片采购方内容创作者图：aaS生态下，中间层才是I芯片最大芯片采购方内容创作者腾研究整理当前间点我看人工能片人智相关半体业，心观在：AC的现正予工智大模地场，AI片将过面厂商训练场景主变面消者的理景主，U的高行算力高用性协统一在费时的治或许以继SC芯、产PU片切入S产业态。I芯片：算力的硬件基石AI芯片是针对人工智能法做了特殊加速设的片。算是工能的关因之一着度习法普及应工能算力出更的求传的U架构难满人智算对算的求因具海量据行算力能加计理的AI芯应而。来，全数化智化的潮，能机自动驶数据中、像别应推动AI芯市迅成。据Fce预2全球AI芯市规将到0亿元到5年达到0亿元25年AR为238％。我国AI芯片市场也将持续增长，根据亿欧智库数据，预计国内市场规模将2025年到70亿20225年AR到％。图：全球I芯片市场规模 图：中国I芯片市场规模TFoce 资料来：亿智库技术层面上AI芯片根其技术架构可以分为（图形处理器P（现场可编门阵列、S（专用集成电路）和类脑芯，时PU也可用以执用AI计算。技术架构种类定制化程度 可编辑性 算力 价格 优点 缺点技术架构种类定制化程度 可编辑性 算力 价格 优点 缺点 应用场景GPU 通用型 不可编辑 中

通用性强且合大模并运并行运能力推理无高级复算法通用人算；设和制工艺熟

法完全

工智能台耗较低耗较低开发间较短6个月)力较低硬件程困难适用于种具的行业中 应算法代，均性较高功高半定制化 容易编辑FPGA量产单高；值计能可通过程灵配置片架适SIC 全定制化 难以编辑 高

通过算固化现极的性能效、均性强；耗很体积小量产成本低

前期投成本；研间长1年；术风大

当客户在某特殊场景，可为其立设套专业能算软件力强目前仍于探阶段 力强目前仍于探阶段 适用于种具的行业-高类脑芯片 模拟人脑 不可编辑最低功；通效率；认能P：从图形处理到用型AI芯片PU最是门于处理芯可使机显减对PU的且担部分原是PU所担作从理构看U和U似包控单储单元运单三部，U控单占大，责行辑制串行算而运算A小PU拥有较多的合于类型高度统一互无依赖的大规模数据以及不被断纯净计算环境，因被泛用于高性能计算深学习等领域。图：U与PU的架构差异对比英达官网英伟达是全球PU和AI计算平台的领军9年英达次出真正义替代PU渲染的PU念，显带了硬处理代并之持深耕于PU产品。6年后英为决U编的度问推通并计平台D，大幅低用U通计算难，续AI力的撑下础。图：英伟达00esororeGU 图：英伟达编程框架资料来：英达官， 资料来：英达官，FP：灵活可编程，续创新满足AI计算需求FPA一半程的成有块和规化架主由部分成，分为（编逻块（输输单和内连线用可通过新FPA配置件定这门路及储之的线达到构目相较于PU和，FPA在灵活性功耗时延等方面具备优势够在较低的功耗下到LOS数量级的算力，在人工智算不断迭代的情况下，PA的特性能较好地满足I的运算需求图1：FPGA内部结构irctigstAS：针对特定需求设，具备性能优势ASC是针特用求和定子统需而设的成路相于通型片在性耗具优与PA比ASC专用较算率好开流程中ASC的重成高，随规化产实现单芯的本随着量增加而低具批生的成优此在技术算法尚未成熟阶段PA架构灵活改变芯片功能利于低成本和风险随着术算法的普SC更具备竞争优势。图1：C与FPGA计算性能对比 图1：C与FPGA成本对比资料来：头研究， 资料来：头研究，应用层面上根据I芯片的应用场景又分为（云边缘（边终（端和三种边端种场对芯片的算力和功有不同的要求一芯片以满足实际应用的需求。应用场景 芯片需求 典型计算能力 典型功耗 典型应用领域表：应用场景 芯片需求 典型计算能力 典型功耗 典型应用领域低功耗高能、推任务主成本敏、硬产品终端形态众多

<OS 5瓦 各类消类电、物网产等硬件产硬件产形态少云计算据中、企私有等>0瓦高性能高计密度兼有理训练任、单高、云端 >OS边缘

对功耗性能尺寸要求介终端与端之、理任务主、用于电设、件产品态相较

智能制、智家居智能售智OS至PS 4瓦至5瓦慧交通智慧融、慧医、能驾驶等多应领域资料来：寒纪招说明，终端：产品多样化生量需求终端AI片要用费电、能驶智家居智安等域随着端品类型加出量增，催了量片求与此时终端AI芯接面下产品往以际求向对片性与有更的手用AI芯通常集于机SC实现景别拍美音戏化等追求高力低耗。图1：高通IEngne架构资料来：高官网随着汽车智能化水不提升车用AI芯片对算提出更高的要求年全汽智能化断透据V统计1年球L1及1上智汽渗超过3，CV预到6年球L1及L1以智驾汽场渗率到92汽车能水平的升计能提更高要，2要P，3要算为0P，而L4需的要于S。图1：全球智能驾驶渗透率 图1：智能驾驶算力需求（单位：P）IV 《术前》云端：追求高性能高力芯片当多数AI练理工负都云进端是AI的AI服务具超高计性是AI用核心础施据C数据1全球AI务器场模已到5美元并计5年超过260美元由云需对量杂数据进行算对于AI芯性能算要较，前AI服器要采用U方，据DC据2021年据心AI芯片，U占有90上份，与同时S、FPAU非U芯片在断代满需求。91.90%图1：全球I服务器市场规模及预测 图1：021年中国I服务器芯片份额91.90%市场规模（十亿美元）增长率（右轴）市场规模（十亿美元）增长率（右轴）5000 01 02E 03E 04E

5%0%5%0%5%0%

PUNPUASCFPAIC IC边缘端：边缘数据累渐增多边缘端是指处理云和端之间的传输网络实数据的汇集处理分析通信传输功能边缘AI片算要端更，常是立决问，有丰的设，调息的可得在AI法驱动缘AI芯不能自进逻分与算能态实时行我化调策略建在缘数分析处能分云的压提升效和低本随全球能据的速发来数的数长量的数在缘积，们预随数量进步提，缘端AI芯需求进步增长对片性也提出求。图1：边缘计算在数据处理中的位置资料来：《缘计与云算同白书.，表：国产边缘端I芯片性能（单位：PSIT8）制程能耗比（单位：P/）类型黑芝麻山OPsAICEyQ5.4AIC地平线程352ASC探境音旋风kn4AICBze0kn.9AIC海思腾2AICItlPU2.5AIC思元8.7ASC资料来：各司官等整理投资建议我们为AC动AI产业由件硬切，半AI生逐晰AI芯产品将现规落。件端心括AI片UUPAAISC，在AI芯片中，力信传速成为键术芯性及成的衡带周生态包括Cil先封装P等业链益。图1：半导体行业AIC相关标的情况，（数截至3年2月6⚫ AI芯片AIC寒武纪公司于AI芯产品研发技创，力打造工能域心理器片主营业包各云务、边计设、端备中工能心片主要品云端智芯及速、练整、缘能片加速、端能理器P以及上述产品配软开平。表：寒武纪I芯片主要产品类型产品线 产品类型 寒武纪主要产品 推出时间思元ML)芯片云端能加速卡 8年云端产线

云端智芯片加速卡

思元ML)芯片云端能加速卡 9年思元思元ML)芯片云端能加速卡 9年思元ML)芯片云端能加速卡年训练整机 玄思0智加速器 0年边缘产边缘产线 边缘智芯片加速卡 思元ML)芯片边缘能加速卡 9年寒武纪A处器 6年IP授及软件

终端智处理器

寒武纪H理器 7年寒武纪寒武纪H理器 7年寒武纪寒武纪础软开发台适用司所有片与理器品) 持续研和升级适配新的片基础系软件台寒公，2022年3月1，正式布款练卡0X。U08搭双片四芯元0集武纪Uik芯技术主面训任，在界用广的Yv、r等练务，8计算统并性平达到XPU的。加卡于元0能芯的术过t技，灵活组产的性在样的发用下满了更市需截止，公司持续加大产品研发度发布了基于思元0智能芯片的新款智能训卡L0X。同时，新一代智能片品持续保持高效的发。表：寒武纪新款训练加速卡主要情况MLS4MLX4MLX8面向市场机器视/推任务互联网业等理任，或推体场景训练任务市场特点整机计密度高,卡算力需求适中单卡算需求高单卡算需求高，联带需高2TOSIT8)6TOSIT8)6TOSIT8)6TOSIT1)8TOSIT1)8TOSIT1)算力2TFLSFP)6TFLSFP)6TFLSFP)2TFLSBF1)6TFLSBF1)6TFLSBF1)8TFLSFP)4TFLSFP)4TFLSFP)互联带宽.2G/s.2G/s.4G/s寒公，澜起科技截止H，公司持续推进AI芯片的软硬件协同性能优化，同时积推第一代AI芯片工程样片流片前准工作。在AI芯片决案的发程，起技自研及系统合一列键核心术攻了大据高能算景存的内墙技术难，持构核高速定互互以与x86软硬生的兼容提升了AI推计和数吞吐用景的算率。公司AI片体构采基于XL协的内计算一新架，在解数据中心的AI推计和数据合业场下方面户点技难；AI算擎模块交计的构算系，时合速RM及自研硬速器并备灵活可程核构计思，同进处命令数的速互提高运效率。（）AIS：瑞芯微晶晨股份表：瑞芯微及晶晨股份AIoC情况相关产品类型 概述 进展瑞芯微 高性能应用处理

采用AM旗级别P高能P，以公司研的高力P，形可处杂任务核心结合强大的多体能以及富的设口，可现不场景下的应。与常见手机动处器相，司的高能处器同样具高性计算核、功特性外还添了富的外接口不仅应用平类型的动计设备，还用于电脑商业示备、金支付具人工智设备云服等产。

1年，公司新的高性能旗舰处理器面世其大的用计能力和AI运能力步促进个行的发。瑞芯微K8芯片该芯采用AM架构用先的m制程艺成四核txA6和四核txA共8核及单的EON协处理持K视频解码提供了多功强大的入式件引高端用提供极致性能同时供了丰的功接可足不机器视觉处理器晶晨股份 I系列SoC芯

公司于0推出一代能觉处理器V/V6；于1年出高端能视处理器K8两款品已得到业头部户的定；于2年3推出一代级智能觉处器V/V6，司智视产品线成了中低组合，进步完了公视觉理的路线。V/6智能码、效果、功耗及PU表现异，客户供有竞争的产方案公司已步形完整的IT软件整体案，了人工智能算核外，司同重相关的套技和解决方案研发包括K高态像处理低码高清视频编、多克风列处、工智能发调套件等技术实现清感、高认的完整术路，逐步形成完整的IT产及方体系。基于在媒体视频域的期累和技优势公司致力于加神网络理器专用P、字麦风物体识、人识别手势别远场语识别超高清图像感器动态像处、种超高输入出接口、多数字频输输出口技术，过深机器学习和速的辑推/系处理并结合业先的2纳米制工艺形成多样应用场的人智能系列芯片。

业的产定制求。目前载K8芯片合作伴产品项目顺利开展覆盖用领包括缘计算动车类电及工机视智医疗慧办公教育、智慧商业、消费电、机人、AmPV/A、机人、慧商等。公司此列芯采用内领的2纳制程工艺，支远场音升版和TOS系，内置神经网处理，支最高Tos神网络处理器，持最高0万像高态范围像入和超清编、支超低耗秒级拍、高分辨率显以丰富外围口。公司AI系列SC片的用场丰富多，已广泛应于众境内知名业终端产，括但不于小、TL、里巴、极飞爱奇艺、GlAmzn、SsB、manK、K、Zom、FtMasll等。瑞微、晨股公，天天 I，⚫ P：景嘉微2022年6月，公司发布品进展公告，9系列第二款图形处理芯片阶性测试，要技术指标如下：表：景嘉微M9系列图形处理芯片主要技术指标产品名称 主要技术指标JM9系列图形处理芯片景公，

视频解码:支持H.25/H.24/P9/AVS2/AVS/JPEMPE4等主流格式；2D图形生成功能:支持ireFB1.7.7；支持penVG1.1矢量图形加速；3D图形生成功能:支持eL4.0、penC3.0、Vlkn.1、penLES32；像素填充率8GPies/s;32位单度浮点性能512los；内核性能：内核时钟频率1HZ(支持动态调频)；总线接口：PCIE4.0X8；显存带宽：25.6B/s；显存突量：8B：显示接口：支持2路独立的形显示控制器，支持2路HI2.0、1路eDP1.21路VA输出；支持平台：支持X86、ARMMIPS处理器和Lnux、中麒麟、银河麒麟、统信软件、翼辉、天脉等操作系统；功耗：<15W。截止2年6月，公司9系列第二款图形处芯片已完成流片、装段工作及初步测试工作可满理信系、体理CD辅设、戏拟化高性能显需和工能算需，广应于于台机笔本一机、务、工控、助端设。经公长的配推广目公司J9列图处芯片已步现政、信、力能、融轨交多域试应。⚫C：龙芯中科海光信息以英尔强扩处器为，内了工能计和级全能依靠强算力可极高AI推理率，兼成与全。内U流市主要括龙芯中科海信，近来投研设取一进展。表：市场主流CPU厂商典型产品参数情况Inl MD 海光 兆芯 海思 飞腾 龙芯 申威4EY2海光开胜K鲲鹏S0企业级L申威x6x6x6x6AMAMAchS48不支持不支持不支持不支持不支持.Gz.Gz.Gz.Gz.Gz.Gz.Gz.Gz88828848MHzMHzMHzMHzMHzMHzMHzMHz服务器PU服务器PU服务器PU服务器PU服务器PU服务器PU服务器PU服务器PU海信告，⚫FP：紫光国微复旦电安路科技表：国内主流FPGA厂商产品进展公司 产品进展（截止2H1）复旦

公司FPGA产品线拥有系化超大规模异构融合可编程逻辑器件系列产品，率先研制成功了亿门级FPGA和异构融合可编程片上系统（PSo）芯片，以及面向人工智能应用的融合现场可编程（FPG）和人工智能的可重构芯片（FPAI）。22H1，FPGA产品线实现销售收入约3.78亿元。公司在国内FPGA芯片设计领域处于领先地位，是国内最早推出亿门级FPGA产品的厂商。公司累计向超过50客户销售相关FPGA产品在通信领域、工业控制域等得到广泛应用。公司开发的致力于完整可编程器件开发流程的工具软件Proise，支持公司全系列可编程器件，突破了FPGA配套EA软件的多项核心关键技术。22H1，公司联营企业紫光同创实现营业收入7.3亿元，同比+207.1，净利润实现3.6亿元，同比大幅增22H1，公司联营企业紫光同创实现营业收入7.3亿元，同比+207.1，净利润实现3.6亿元，同比大幅增长紫光国微达25.17，通用FPGA业务未来有望持续放量。安路科

公司的FPGA芯片产品形了由SALPHENIX高性能产品系列、SALEALE高效产品系列、SALELF低功耗产品系列（以下简称PHENI、EALE、ELF）组成的产品矩阵，FPSoC产品括面向工业和视频接口的低功耗SALSWIFT系列实现了多种规格芯片和配套EDA软件的产品线覆盖，并持续致力于高容量高性FPGA和高集成度FPSoC片的研发与拓展。公司持续开展芯片架构、基础电路模块、制造工艺适配等领域的研究和创新，在逻辑单元、信号互联、时钟网络、高速接口等方面取得了技术突破，研发了混合型可编程单元结构、层次化互联技术和通道连通度增强技术、局部时钟区域阵列网络、DR存储接口、SerDes传输接等关键技术，有效地提升了公司FPGA芯片的市竞争力。紫国微复旦电安路科公告⚫ChpletChplet技术能够平衡AI芯片性能和良率之的盾问题，实现芯片计杂度及设计成本降低。力为AI片重要标一充的力为数增计需求必条件Cilt术在C计阶将SC照同能模分为个粒部分粒现模块设并不芯中重使，够现计难降，有于续产迭，加速品市期。表1：主流Chipet设计方案类型 典型代表 方案概述 图示基于功能划分到多个Chipets个Chiplet不包含完整功能集合，通 过 不 同Chiplts组合封装实现不同类型的产品

Lego

采用cmpuede和/Ode合的形式进行不同Chiplets功能拆解。在comptede采用D和CIOD组合的形式进行不同Chiplts功能拆在D计时采用最先进工艺获得顶级的算力和能效在CID计时采用成熟工艺，在面积与先进工艺差别不大的情况下获得成本收益并且采用D和CIOD组合的形式进行不同Chiplts功能拆在D计时采用最先进工艺获得顶级的算力和能效在CID计时采用成熟工艺，在面积与先进工艺差别不大的情况下获得成本收益并且D本按照两个4C8Tcustr组合形式设计，可以适应AMD从Desktop到Server的架构求，根据场景选择D数量和设计对应CID即可，灵活度非常高。AAMDZen2/3多个Chiples级联获得性能的性增长通过多个Chiples级联获得性能的性增长通过两组镜像对称的相同架构的builingblos组合4个Ciplts，得4倍性能和互联带宽。每个基本模块包含计算部分、meoryinerfce部分I/O分通过将上述高性能组件组成基本的buidngbok，再通过EMIB技术进行Cipet联可以获线性性能提升和成本收益。IntelRapis

AppleM1Utra

通过Apple自研封装技术堆叠两颗M1芯片，使两颗芯片间拥有超过2.5TB/s带且极低延时的互联能力，使M1Ultra直接得两倍M1Mx算力，同时软件层面依可以将M1Ulta当做一个完芯片对待，而不会增加额外的软件修改和调试的负担。资料来：中创芯技，导芯闻，睿微先进封装及SP技术为AI芯片的关键封装技术在AI芯片中，算力及信传输速率成为关键术HC将成为AI芯片工技术发展的键平台，而包括oS等在内的先进封装和P技术将成为AI芯片的关封装技术。通常AI构括游计算中边计和游设。过级C技术改变前端晶管构并后端入进装术可以升AI片性能此外物网也在工能发中着重的用于AI片要的性，联芯片求功耗，型、成SP备小化低、高能低本特，将为用于AI芯和联芯片用的要装术。为了抢占先进封装术地，全球主要封测、圆厂和DM厂商都加紧局先进封装，包含S、晶圆厂及。其，y其先有工技，先进装域具备发势。表1：全球部分先进封装解决方案（2D2.5D/3）先进封装方案年份2D/2.5D/3D功能密度应用主要生产商FOWLP20092D低智能手机、5、Infieon/NXPINFO20162D中iphoe、5、TSMCFOPLP20172D中移动设备、5、SAMSUGEMIB20182D中raphis、HPCIntelCoWoS20122.5D中高端服务器、HPCTSMC20153D+2.5D高raphis、HPCAMD/NVIDIA/Hyix/nte/SASUGHMC20123D高高端服务器、HPCMicon/SMSU/IBM/ARMMicoSoftWide-IO20123D中高端智能手机SAMSUGFoveros20183D中高端服务器、HPCIntelo-EMIB20193D+2D高高端服务器、HPCIntelTSMC-SoIC20203D非常高5、