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電子行業研究報告：人工智能風起云涌，算力芯片需求升溫。ChatGPT 揭開 AI 發展大幕，算力芯片迎來黃金發展期。ChatGPT 一經問世 便得到了廣泛關注，成為史上用戶數增長最快的消費者應用。國內外巨頭紛紛 推出生成式 AI 產品加入大模型競賽，微軟發布 Microsoft 365 Copilot，打破了 傳統辦公軟件的方式。Meta 相繼發布其大語言模型 LLaMA，和針對機器視 覺領域的通用圖像分割模型 SAM，AI 視覺有望飛躍式提升。而國內巨頭如百 度、華為、阿里、商湯等企業亦于近期紛紛發布 AI 大模型，AI 商業化進程提 速，將為更多行業和應用領域賦能，一場席卷全球科技領域的 AI 變革時代正 在悄悄拉開序幕。而隨著 GPT-4 的發布，AI 大跨步進入多模態發展時代，所 需要處理、訓練的數據從單純的文本數據轉為圖像、文字、語音、視頻在內的 多媒體數據，所需要算力也呈指數級增長。根據 OpenAI 發布的報告《AI and Compute》，自 2012 年以來，AI 訓練應用的算力需求每 3-4 個月就會翻倍，至 今 AI 算力增長超過了 30 萬倍，算力芯片作為硬件基礎，迎來黃金發展期。

GPU 領銜追求卓越算力性能，HBM 突破存力瓶頸為 AI 保駕護航。作為用于 加速人工智能訓練和推理任務的專用硬件，AI 算力芯片既包括 CPU、GPU、 FPGA 等傳統芯片，也包括以 TPU、VPU 為代表的專門針對人工智能領域設 計的 ASIC 芯片，GPU 擅長并行計算且具有大量核心和高速內存，能夠極大緩 解計算層面的瓶頸，已經成為了當今主流的 AI 推理計算不可或缺的一部分， 約占國內 AI 芯片市場份額的 90%（IDC，2021H1 數據），其他非 GPU 芯片亦 扮演越來越重要的角色，預計到 2025 年合計占比將超過 20%。主流算力芯 片外，芯片存取能力亦是決定 AI 運算效果的重要一環，處理器和存儲器間鴻 溝日益拉大，“內存墻”問題亟待解決。HBM 突破了內存容量與帶寬瓶頸，被 視為新一代 DRAM 解決方案，成為 AI 時代不可或缺的關鍵技術。

AI 浪潮帶動算力芯片市場持續擴容，國產替代勢在必行，本土廠商加速成長。 市場空間方面：“云+邊+端”應用場景協同發力，共同驅動上游 AI 芯片行業 成長。根據 WSTS 數據，全球 AI 芯片市場規模將從 2019 年的 110 億美元增 長至 2025 年的 726 億美元，CAGR 為 37%。未來隨著“AI+”應用場景的逐 步落地，AI 芯片需求有望持續提升。競爭格局方面：目前全球 AI 芯片市場幾 乎由英偉達等海外大廠壟斷，國內陸續涌現出寒武紀、燧原科技、壁仞等優質 AI 芯片公司，其中寒武紀作為國內 AI 芯片領域的先行者，目前產品可全面覆 蓋云邊端應用場景，其中公司在云端方面推出的思元 290/370 系列芯片，已成 功導入至阿里云等多家頭部互聯網客戶中。英偉達 H100 和 A100 型號芯片進 口受限，將倒逼高端 AI 芯片國產替代進程加速，展望未來，在行業加速發展 疊加自主可控需求背景下，國內 AI 芯片龍頭廠商有望持續受益。