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。
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国人工智能芯片（AI芯片）行业市场需求分析与投资前景预测报告》
——2023年中国人工智能芯片行业主流产品分析 产品市场容量持续扩大【组图】
行业主要上市公司：目前国内人工智能芯片产业的上市公司主要有寒武纪(688256)、四维图新(002405)、北京君正(300223)、芯原股份(688521)等。
GPU、FPGA、ASIC成为人工智能芯片行业主流
当前，人工智能芯片根据其技术架构可以分为CPU、GPU、FPGA、ASIC、类脑芯片;按照其在网络中的位置可以分为云端AI芯片、边缘AI芯片、终端AI芯片;根据其在实践中的目标可以分为训练芯片和推理芯片。人工智能芯片凭借强大的算法承载力和超高的处理速度，广泛应用于多种场景，比如智能人脸识别或智能语音识别，处理超高数据库的服务器大数据分析，随时处理变化的交通信息及各类传感器信息的自动驾驶领域，以及机器人的智能化等。
中国AI芯片市场持续火热，GPU市场占比最大
中国人工智能芯片在未来几年将持续成为发展重点，GPU、FGPA、ASIC是中国人工智能芯片行业的发展主流，其中，GPU最初设计用于加速3D图形的渲染，随着数字经济的不断发展，GPU变得更加灵活、可编程性更高，使得开发人员科研利用GPU强大的功能来显著加速高性能计算、深度学习等领域的额外工作负载。根据IDC披露的数据，2021年上半年中国人工智能芯片行业中，GPU显著成为实现数据中心加速的首选，占有90%以上的市场份额，而ASIC、FPGA、NPU等非GPU芯片占有的市场份额相对较少，整体市场份额接近10%。
GPU市场规模持续上涨
国内人工智能芯片市场需求持续扩大，其中GPU以科学计算型为主，其凭借计算能力强、产品性能成熟的优点，在人工智能芯片市场中占据优势。根据测算，2021年中国GPU服务器市场规模为285.8亿元;预计未来2023-2025年中国GPU服务器市场规模将会持续上涨。
注：GPU规模数据根据人工智能芯片行业整体市场规模与GPU占比情况进行测算。
FPGA小规模大功能
国内人工智能芯片市场需求持续扩大，FPGA是人工智能芯片的一类分支，与其他功能固定的芯片不同的是FPGA在制造完成后可根据用户需要，赋予其特定功能;FPGA主要涉及通信、工业、军工/航天、汽车和数据中心等多个领域，根据测算，2021年中国人工智能芯片行业的FPGA市场规模约为0.9亿元，未来中国FPGA市场规模将会持续增长。
注：FPGA规模数据根据人工智能芯片行业整体市场规模与FPGA占比情况进行测算。
ASIC低功耗高性能
国内人工智能芯片市场需求持续扩大，ASIC的特点是面向特定用户的需求，ASIC在批量生产时与通用集成电路相比具有体积更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。根据测算，2021年中国人工智能芯片行业的ASIC市场规模约为4.7亿元，未来中国ASIC市场规模将会持续增长。
注：ASIC规模数据根据人工智能芯片行业整体市场规模与ASIC占比情况进行测算。
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国人工智能芯片(AI芯片)行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。