未來AI芯片核心！ASIC性能相較GPU最高提升80倍，受益上市公司梳理

財聯社4月9日訊（編輯 俞琪）谷歌本周披露其訓練人工智能模型使用的超級計算機的最新細節，其稱這些系統的速度和能耗效率均高於英偉達基於A100芯片的同類系統，其90%以上的人工智能訓練任務都通過谷歌擁有自主定製的TPU芯片完成。

目前，AI芯片主要包括GPU、FPGA、ASIC等。ASIC作為專用集成電路，廣泛應用於人工智能設備等領域，其根據終端功能又細分為TPU芯片、DPU芯片和NPU芯片等。資料顯示，ASIC在吞吐量、功耗、算力水平等單個方面都是最優秀的，其中，TPU比同時期的GPU或CPU平均提速15-30倍，能效比提升30-80倍。

東方財富證券曲一平在2月27日研報表示，隨着機器學習、邊緣計算的發展，大量數據處理任務，對計算效率、計算能耗等都提出了更高的要求，ASIC芯片正逐漸受到重視。同時，天風證券近日研報指出，隨着GPU的功耗過高等弊端的顯現，類GPU架構的定製化大算力AI芯片（ASIC）或將存在市場，未來GPU與ASIC兩者可能將產生替代競爭。

今年以來，ChatGPT的爆火代表着AI芯片技術的新一輪突破。據媒體報道稱，龍頭寒武紀已發佈對外應用指令集，ASIC將是未來 AI芯片的核心。根據KBVResearch報告數據顯示，2019-2025年，全球ASIC芯片市場規模預計將達到247億美元，在預測期內以8.2%的複合年增長率增長。

截至目前，國外谷歌、英特爾、英偉達等科技巨頭相繼發佈了TPU、DPU等ASIC芯片，國內寒武紀、比特大陸、地平線、阿里巴巴等公司也都推出了深度神經網絡加速的ASIC芯片。

中泰證券3月19日研報分析認為，目前全球ASIC市場並未形成明顯的頭部廠商，國內廠商正快速發展。通過對比發現，國產產品集中採用7n工藝製程，與國外ASIC廠商相同；算力方面，海思的昇騰910在BF16浮點算力方面超越Googel最新一代產品TPUv4，遂原科技和寒武紀的產品在整體性能上也與Googel比肩。未來國內頭部有望在ASIC領域繼續保持技術優勢，突破國外廠商在AI芯片的壟斷格局。

據公開信息顯示，寒武紀作為國產AI芯片核心領軍者，早在2016年就曾發佈世界首款商用神經網絡處理器(NPU)「寒武紀1A」。瀾起科技今年1月發佈其全新第四代津逮®CPU，其最大核心數為48核，關鍵性能指標大幅提升。

此外，富滿微包括各類ASIC等類芯片，可廣泛應用於消費類電子、通訊設備、物聯網等領域。睿創微納專業從事專用集成電路、其為全球客户提供性能卓越的MEMS芯片、ASIC處理器芯片等產品。復旦微電、山石網科和淳中科技在今年相繼在互動平臺披露ASIC業務相關情況。復旦微電當前主流的AI算力芯片主要包括GPU、FPGA、ASIC、NPU等；山石網科已經發佈基於FPGA芯片的高端防火牆，目前正在持續穩定地推進ASIC芯片的后續研發工作；淳中科技自研的ASIC芯片設計階段基本完成。

不過，曲一平也在研報中提到，一般來看，ASIC開發人工智能芯片開發周期較長。此外，相比於GPU和FPGA，ASIC缺乏靈活性。當前，GPU仍是為主流AI芯片，2021年H1國內市場佔比超90%。