计算机行业人工智能研究系列：AI芯片市场正快速起航，国内边缘芯片面临更大机遇

人工智能研究系列 AI 芯片市场正快速起航，国内边缘芯片面临更大机遇行业深度报告 行业报告 计算机 2019年4月24日 请务必阅读正文后免责条款 强于大市（维持） 行情走势图 证券分析师 闫磊 投资咨询资格编号 S1060517070006 010-56800140 YANLEI511@PINGAN.COM.CN 研究助理 付强 一般从业资格编号 S1060118050035 FUQIANG021@PINGAN.COM.CN 陈苏 一般从业资格编号 S1060117080005 010-56800139 CHENSU109@PINGAN.COM.CN 人工智能芯片发展现状及趋势。当前，在算力、算法和大数据三驾马车的支撑下，全球人工智能进入第三次爆发期。然而，作为引爆点的深度学习算法，对现有的算力尤其是芯片提出了更为苛刻的要求。在 AI 场景中，传统通用 CPU 由于计算效率低难以适应 AI 计算要求，GPU、FPGA 以及ASIC 等 AI 芯片凭借着自身特点，要么在云端，要么在边缘端，有着优异表现，应用更广。从技术趋势看，短期内 GPU 仍将是 AI 芯片的主导，长期看 GPU、FPGA 以及 ASIC 三大技术路线将呈现并行态势。从市场趋势看，全球 AI 芯片需求将保持较快增长势头，云端、边缘芯片均具备较大增长潜力，预计未来 5 年市场增速将接近 50%；国内虽然芯片技术差距较大，但随着 AI 应用的快速落地，AI 芯片需求增长可能更为迅速。AI 芯片主要应用场景。一般来讲，只要涉及到 AI 训练和推理的环节，都需要应用 AI 芯片，目前场景主要包括数据中心、自动驾驶、安防、智能家居以及机器人等。数据中心是 AI 训练芯片最主要的客户之一，其中GPU、ASIC 在该领域均有着大量应用；自动驾驶对算力、时延和可靠性要求近乎苛刻，目前多使用 GPU+FPGA 的解决方案，后续随着算法的稳定，ASIC 有望获得市场空间；安防是视觉芯片最主要的落地场景，未来随着 5G 的部署，云边结合将进一步加快，国内企业在边缘端推理市场机会将增多；智能家居是语音交互芯片重点突破的市场，目前参与企业主要是算法厂商，这些企业将业务延伸到芯片设计，借此提升产品的附加值并降低成本；机器人市场增长较快，其控制系统对 AI 芯片的需求也会增多。 国内外芯片企业概览。近年来，各类势力均在发力 AI 芯片，参与者包括传统芯片设计、IT 厂商、技术公司、互联网以及初创企业等，产品覆盖了CPU、GPU、FPGA 、ASIC 等。从总体竞争格局看，欧美韩日继续领先该市场，且基本垄断中高端云端芯片，国内企业有进步但主要集中在边缘端，云端差距较为明显。在 AI Chipset Index TOP24 榜单中，前十依然是欧美韩日企业，国内芯片企业如华为海思、联发科、Imagination（2017年被中国资本收购）、寒武纪、地平线机器人等企业进入该榜单，其中华为海思排 12 位，寒武纪排 23 位，地平线机器人排 24 位。股票名称 股票代码 股票价格 EPS P/E 评级 2019-04-23 2018A 2019E 2020E 2021E 2018A 2019E 2020E 2021E 科大讯飞 002230 33.91 0.26 0.39 0.65 0.91 130.42 86.95 52.17 37.26 推荐 四维图新 002405 25.00 0.37 0.30 0.37 0.47 67.57 83.33 67.57 53.19 推荐 中科创达 300496 32.35 0.40* 0.56 0.79 - 80.88 57.77 40.95 - 推荐 中科曙光 603019 41.25 0.67 0.93 1.22 1.55 61.57 44.35 33.81 26.61 推荐 注：中科创达年报未发，2018 年 EPS 为预测数据。 -40%-30%-20%-10%0%10%Apr-18Jul-18Oct-18Jan-19沪深300计算机证券研究报告请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 计算机·行业深度报告 请务必阅读正文后免责条款 2 / 27  投资建议：从当前 AI 芯片市场前景和竞争格局看，我们认为，国内 AI 芯片企业在边缘端的机会多于云端。一方面，在边缘场景下，语音、视觉等领域国内已经形成了一批芯片设计企业队伍，相关芯片产品已经在安防、数据中心推理、智能家居、服务机器人、智能汽车等领域找到落地场景，未来随着 5G、物联网等应用的兴起，相关企业的市场空间将进一步扩大。另一方面，在云端，国内企业也正在加速追赶，未来个别企业有望取得突破。尤其是寒武纪，作为云端芯片重要的技术厂商，有望通过授权等方式，为下游芯片设计、服务器企业赋能。目前，AI 芯片上市公司标的较为稀缺，覆盖标的中，重点推荐中科曙光、科大讯飞、中科创达以及四维图新。  风险提示：（1）场景落地不及预期。国内 AI 芯片主要集中在边缘端推理领域，竞争异常激烈，可能影响到企业芯片产品落地效果。（2）技术方向存在不确定性风险。AI 芯片和算法、终端、应用场景等密切相关，但在当前信息技术加速迭代的背景下，AI 技术路线调整的风险非常高，一旦调整，将对企业发展造成重大影响。（3）研发进度不及预期。AI 芯片研发难度大，需要投入大量的资金和人力，国内创业企业资金实力相对薄弱，且在人才竞争中将处于劣势，两方面的因素可能直接导致企业研发进度落后于预期。 计算机·行业深度报告 请务必阅读正文后免责条款 3 / 27 正文目录 一、 人工智能芯片发展现状及趋势 .................................................................................... 5 1.1 深度学习算法对芯片要求更为苛刻，通用 CPU 性价比相对较差 ................................. 5 1.2 GPU、FPGA 以及 ASIC 各有优劣，成为当前 AI 芯片行业的主流 .............................. 6 1.3 短期内 GPU 仍将是 AI 芯片主导，长期看三大技术路线将呈现并行态势 ................... 11 1.4 国内外 AI 芯片市场需求将保持较快增长势头，云端、边缘均具备潜力 ..................... 12 二、 AI 芯片主要应用场景 ................................................................................................ 12 2.1 数据中心（云端） ...................................................................................................... 12 2.2 自动驾驶 ...