深度解析我國人工智能的發(fā)展情況

中國人工智能技術(shù)起步較晚，但是發(fā)展迅速，目前在專利數(shù)量以及企業(yè)數(shù)量等指標(biāo)上已經(jīng)處于世界領(lǐng)先地位。2013-2018年，全球人工智能領(lǐng)域的論文文獻(xiàn)產(chǎn)出共30.5萬篇，其中，中國發(fā)表7.4萬篇，美國發(fā)表5.2萬篇。在數(shù)量占比方面，2017年中國人工智能論文數(shù)量占比全球已經(jīng)達(dá)27.7%。當(dāng)前中美兩國之間人工智能科研論文合作規(guī)模最大，是全球人工智能合作網(wǎng)絡(luò)的中心，中美兩國合作深刻影響全球人工智能發(fā)展。

2019年中國AI芯片市場規(guī)模約為115.5億元，在5G商用的普及和政策、技術(shù)等各因素的推動下，AI芯片有望在云計算、安防、消費電子、機(jī)器人等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模商用，預(yù)計2021年AI芯片市場規(guī)模將達(dá)到436.8億元。但值得注意的是，隨著人工智能技術(shù)的加速普及，下游應(yīng)用領(lǐng)域?qū)I算力和能耗的要求越來越高，傳統(tǒng)馮諾依曼架構(gòu)式芯片的瓶頸逐漸顯露，AI芯片將朝著存算一體化方向發(fā)展。有分析師認(rèn)為，存算一體AI芯片的發(fā)展前景雖受到廣泛認(rèn)可，但整體仍處在發(fā)展的起步階段。從實現(xiàn)計算與存儲的融合設(shè)計，到技術(shù)的落地、量產(chǎn)、規(guī)?；逃茫€有較長階段。能夠率先實現(xiàn)技術(shù)、產(chǎn)品突破的企業(yè)將更容易獲得資本、人才、市場的支持。

我國人工智能發(fā)展全球論文占比情況

相關(guān)調(diào)查機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示， 截至2017年12月31日，中國人工智能專利申請數(shù)達(dá)46284件。隨著國家大力提倡、投入研發(fā)逐漸增加，人工智能運用到越來越多的行業(yè)領(lǐng)域，未來相關(guān)專利數(shù)量應(yīng)當(dāng)會持續(xù)增加，人工智能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景向好。

截止2017年我國人工智能專利申請數(shù)量

2018年中國人工智能領(lǐng)域共融資1311億元，增長率超過100%，投資者看好人工智能行業(yè)的發(fā)展前景，資本將助力行業(yè)更好地發(fā)展。隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和落地，深度學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、自動程序設(shè)計等領(lǐng)域也將在更多的應(yīng)用場景中得到實現(xiàn)，人工智能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景向好。

1.中國步入技術(shù)驅(qū)動增長的高質(zhì)量發(fā)展階段，政策將持續(xù)加碼推動芯片全面國產(chǎn)化

中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為驅(qū)動經(jīng)濟(jì)增長的新動能，2019年數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模占GDP的比重達(dá)36.2%;作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)底層基礎(chǔ)的集成電路，卻嚴(yán)重依賴進(jìn)口，2020年前八個月，中國集成電路進(jìn)口金額超過萬億元;未來政策將持續(xù)加碼發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)芯片全面國產(chǎn)化。

2.中國AI芯片有望引領(lǐng)國產(chǎn)芯片實現(xiàn)彎道超車，預(yù)計2023年中國AI芯片市場規(guī)模將突破千億元

5G基站、大數(shù)據(jù)中心、人工智能等新型基礎(chǔ)建設(shè)的完善，促使AI芯片成為引領(lǐng)芯片行業(yè)未來發(fā)展的重要方向;政策、資本、技術(shù)、市場等多重因素將驅(qū)動AI芯片這一新賽道快速發(fā)展，中國芯片有望實現(xiàn)彎道超車;預(yù)計2023年中國AI芯片市場規(guī)模將超過千億元。

3.存算一體化AI芯片是未來主流方向，受益于下游需求的強(qiáng)勁驅(qū)動力而快速發(fā)展

人工智能產(chǎn)業(yè)的成熟化發(fā)展驅(qū)動AI芯片由通用型向?qū)Ｓ眯桶l(fā)展，急劇增長的數(shù)據(jù)量對AI芯片的性能以及能耗提出了更高要求;能夠兼具性能和成本的存算一體化AI芯片符合未來發(fā)展趨勢，在下游需求的推動下有望快速發(fā)展。

AI芯片概念描述直觀圖

人工智能，作為計算機(jī)科學(xué)最前沿的發(fā)展方向，同時也是新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動力，具有巨大的市場前景。面向人工智能應(yīng)用的AI算法，除具有傳統(tǒng)算法一般的性能特征，還具備處理大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、處理過程計算量大、參數(shù)量大等新特質(zhì)，亟須強(qiáng)大的運算能力和高效的訪存能力支撐。

人工智能相關(guān)學(xué)科及關(guān)聯(lián)關(guān)系

4.中國人工智能未來熱度持續(xù)

目前中國整個人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模仍在保持增長，同時國家也在不斷出臺各類人工智能產(chǎn)業(yè)扶持政策，資本市場對人工智能行業(yè)的投資熱情不減，技術(shù)方面不斷突破是產(chǎn)業(yè)增長的核心驅(qū)動力。

未來人工智能產(chǎn)業(yè)的走向取決于算法的進(jìn)步，由于算法的技術(shù)突破是決定人工智能上限的，所以未來人工智能企業(yè)拉開差距就在算法的技術(shù)突破上，誰能先在算法上取得成功，誰就能取得資本市場青睞，同時產(chǎn)業(yè)落地也會進(jìn)一步提速。在算法方面，目前已經(jīng)有深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這樣優(yōu)秀的模型，但就目前國內(nèi)人工智能算法的總體發(fā)展而言，工程學(xué)算法雖已取得階段性突破，但基于認(rèn)知層面的算法水平還亟待提高，這也是未來競爭的核心領(lǐng)域。

雖然算法決定人工智能上限，但是目前的算法短時間內(nèi)可能很難有所突破，所以算力也是目前人工智能企業(yè)競爭的一個重點方向，以目前的算力水平，主要實現(xiàn)商業(yè)化的人工智能技術(shù)為計算機(jī)視覺、智能語音等，未來若算力進(jìn)一步突破包括算力的提升、生產(chǎn)成本的降低都會使人工智能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)一步深入。

5.人工智能技術(shù)逐漸成熟，5G或助推商業(yè)落地提速

隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)一步成熟，未來企業(yè)商業(yè)應(yīng)用能力將成為資本重要考核因素。同時隨著5G商用時代的逐漸來臨，人工智能技術(shù)連接效率也將進(jìn)一步提升，深度學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、自動程序設(shè)計等領(lǐng)域也將在更多的應(yīng)用領(lǐng)域得到實現(xiàn)。

6.未來中國人工智能企業(yè)將逐漸形成產(chǎn)業(yè)分工

目前中國的人工智能企業(yè)部分還處在各自為營的態(tài)勢，還未完全形成產(chǎn)業(yè)分工。但是目前市場已經(jīng)逐漸顯現(xiàn)出細(xì)產(chǎn)業(yè)分工的態(tài)勢，在底層基礎(chǔ)構(gòu)建方面，騰訊、阿里巴巴、百度、華為等企業(yè)依托自身數(shù)據(jù)、算法、技術(shù)和服務(wù)器優(yōu)勢為行業(yè)鏈條的各公司提供基礎(chǔ)資源支持;而科大訊飛、格靈深瞳、融合現(xiàn)實和曠視科技為代表的企業(yè)將主要以計算機(jī)視覺和語音識別為方向;在硬件方面則有深蘭科技、地平線機(jī)器人、華為、小米等企業(yè)深入研發(fā)。未來隨著各項技術(shù)逐漸成熟，有些企業(yè)將會退出某些方向的競爭，專項研發(fā)自身優(yōu)勢方向，整個人工智能行業(yè)會形成一個產(chǎn)業(yè)分工、合作大于競爭的局面。

隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型不斷深入，中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模持續(xù)增加。2019年中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模達(dá)35.8萬億元，占GDP比重為36.2%。有分析師認(rèn)為，數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展是大勢所趨，人工智能、云計算、5G 等新型基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展新引擎。AI芯片作為人工智能的核心關(guān)鍵，受益于數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展浪潮，擁有廣闊前景。

面對芯片產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)受限于外國的現(xiàn)狀，近幾年中央出臺多項重大產(chǎn)業(yè)政策扶持集成電路、人工智能等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，各省市同時積極跟進(jìn)，利好政策全方面密集落地，從稅收減免、創(chuàng)新鼓勵、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)到資金支持等多角度為AI芯片行業(yè)發(fā)展?fàn)I造良好政策環(huán)境。

數(shù)據(jù)顯示，2020上半年，中國集成電路企業(yè)登記申請的集成電路布圖設(shè)計數(shù)量達(dá)5176件，同比增長78.2%，其中廣東、江蘇、上海為數(shù)量排名靠前的三大地區(qū)，貢獻(xiàn)了六成以上的總數(shù)。有分析師認(rèn)為，中國集成電路企業(yè)積極研發(fā)，一方面是國內(nèi)下游市場需求廣闊，另一方面是受中美貿(mào)易影響。企業(yè)主動或被動式研發(fā)都將夯實AI芯片行業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，推動中國集成電路行業(yè)實現(xiàn)趕超。

數(shù)據(jù)顯示，2019年全球人工智能芯片市場規(guī)模為110億美元。隨著人工智能技術(shù)日趨成熟，數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，人工智能商業(yè)化應(yīng)用將加速落地，推動AI芯片市場高速增長，預(yù)計2025年全球人工智能芯片市場規(guī)模將達(dá)726億美元。

AI芯片主要運用在云端和終端（包括邊緣端），不同場景的應(yīng)用對AI芯片的性能提出了不同要求。在以傳統(tǒng)馮諾依曼架構(gòu)方式為主的AI芯片市場中，當(dāng)運算能力發(fā)展到一定程度，存儲部件就決定了AI芯片的性能上限，同等條件下，“存算一體”架構(gòu)能夠有效降低AI芯片能耗和成本，突破“存儲墻”難題，是AI芯片未來發(fā)展主流方向。

目前AI技術(shù)及應(yīng)用場景大多體現(xiàn)在圖像識別、語音識別等弱AI上，隨著場景的廣泛覆蓋以及AI技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，AI芯片產(chǎn)品也將更加細(xì)分多元。有分析師認(rèn)為，AI芯片商用前景廣闊，但落地困難的局面導(dǎo)致行業(yè)并未形成穩(wěn)定的市場格局，對于行業(yè)新老玩家而言是挑戰(zhàn)，更是機(jī)遇。

2019年中國AI芯片市場規(guī)模約為115.5億元。5G商用的普及將催生AI芯片在軍用、民用等多個領(lǐng)域的應(yīng)用需求，中國政府也有望趁5G的領(lǐng)先優(yōu)勢，傾注大量資源發(fā)展AI芯片，搶占科技戰(zhàn)略制高點。在政策、市場、技術(shù)等合力作用下，中國AI芯片行業(yè)將快速發(fā)展，在國際上的話語權(quán)也將持續(xù)加強(qiáng)，預(yù)計2023年市場規(guī)模將突破千億元。

2019年全球云計算市場規(guī)模近2000億美元，隨著全球數(shù)字化的深入發(fā)展，云計算市場規(guī)模將持續(xù)增長，預(yù)計2023年全球云計算市場規(guī)模將超過3000億美元。

安防領(lǐng)域是終端AI芯片典型的應(yīng)用場景，因圖像識別技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展較為成熟，智能安防的發(fā)展和普及相對較快。2019年中國安防行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到8260億元，并且在過去五年保持不低于10%的增長速度。在一系列政府項目如“平安城市”、“雪亮工程”的推動下，智能安防將成為中短期內(nèi)AI芯片落地的最佳場景。

芯片是信息化時代、數(shù)字化時代的基石。中國作為全球最大的半導(dǎo)體消費市場，芯片自給率不足，嚴(yán)重依賴進(jìn)口。為發(fā)展國產(chǎn)芯片，實現(xiàn)進(jìn)口替代，近年來政府出臺了一系列政策支持國產(chǎn)芯片行業(yè)發(fā)展。今年7月份，利好政策再度加碼，國務(wù)院發(fā)文表示將從財稅、投融資、研究開發(fā)、進(jìn)出口、人才、知識產(chǎn)權(quán)、市場應(yīng)用、國際合作等8個方面進(jìn)行扶持，以加快集成電路和軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展。國家重磅利好政策的陸續(xù)出臺，將推動芯片國產(chǎn)化進(jìn)程提速，芯片行業(yè)將獲得廣闊的國產(chǎn)替代空間。

全球機(jī)器人出貨量逐年走高，預(yù)計2023年將突破2000萬個。目前中國AI技術(shù)仍是弱AI階段，不具備自主推理能力，與市場期待存在一定距離。機(jī)器人的智能化程度將在技術(shù)和市場的雙向驅(qū)動下逐步增強(qiáng)，AI芯片需求爆發(fā)性增長還需時日，但市場潛力巨大。
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