什么是人工智能芯片

一、什么是人工智能芯片

人工智能芯片产业产业链长，技术壁垒高

人工智能芯片产业链主要分为上游的材料与设备，中游的产品制造，下游的应用市场；上游的材料与设备主要指半导体材料和半导体设备，半导体材料包括单晶硅、单晶锗、砷化镓、晶体管等材料，半导体设备包括光刻机、等离子刻蚀机等设备；中游的产品制造包括芯片设计和芯片制造，芯片设计的流程主要是通过EDA进行系统设计、RTL设计、物理设计等过程，芯片制造包括晶圆加工、晶圆测试、晶片切割、芯片封装等过程；下游的应用市场主要有云计算、自动驾驶、智能手机、无人机、智能音箱、智能安防等。

目前，随着人工智能及芯片技术的不断成熟，云计算、消费电子、无人驾驶、智能手机等下游产业的产业升级速度不断加快，中国AI芯片产业正处于高速发展时期。上游代表性企业有神工股份、中晶科技、立昂微、北方华创等，中游代表性企业有寒武纪、地平线、华为海思等，下游代表性企业有阿里巴巴、百度、中国移动、中国联通等。

人工智能芯片行业产业链布局主要集中在北上广地区

从我国人工智能芯片产业链企业区域分布来看，人工智能芯片产业产业链企业主要分布在北京、上海、广东等地，其次是江苏、浙江、四川，新疆、西藏等省份虽然有企业分布，但是数量极少。从代表性企业分布情况来看，北京、上海、广东等地代表性企业较多；其中，北京拥有较多代表性企业，如寒武纪、百度、比特大陆、中星微电子等。

芯片研发资金需求极大，成本占比最高

从人工智能芯片生产的整个流程来看，一颗芯片的成本主要包括原材料成本、人力研发、掩膜、封装、测试；同时，芯片的制造设计到晶圆厂投资、晶圆制造、IC设计、算法设计、代码开发、测试验证、数据处理、芯片封装。其中，芯片设计的研发投入需要巨大的资金投入，根据微电子研究中心IMEC披露的数据，设计一颗28纳米工艺芯片需要约5000万美元，14nm工艺需要1亿美元，10nm工艺需要1.8亿美元，7nm工艺需要近3亿美元，5nm工艺大约需要5.5亿美元，3nm为6亿美元，2nm将近8亿美元。

人工智能芯片研发成本不断增加导致价格上涨

随着人工智能的不断发展，各行各业对于人工智能技术的需求逐步加大，芯片作为现代科技的核心，既是中国发展的必要条件，也是参与国际竞争的重要法宝。近年来，随着国际竞争的不断加剧，以及全球疫情波及各行各业，芯片的价格也水涨船高。从产业链出发，芯片价格上涨主要由于研发成本不断增加，7nm芯片的制程技术受限，卓越的芯片设计方案难以落地实施，高端芯片供应短缺，导致全球芯片价格水平上涨；同时，受疫情影响，各国实施相应的防疫政策，各地工厂不同程度停工停产，导致宏观经济下行，单晶硅的生产进程放缓，供应不足；作为人工智能芯片的重要原材料，单晶硅的供应紧缺导致芯片市场价格上涨；综合多重因素的作用，中国人工智能芯片市场供不应求，导致人工智能芯片价格持续上涨。