
FPGA是一种可编程的逻辑芯片,这种芯片有着灵活的结构,允许用户通过编程来改变其功能和性能。因此,FPGA可以在硬件设计周期较短的情况下实现功能丰富、可定制化的电路,使其更适合于应对设计迭代和快速更新,通常用于嵌入式系统、高性能计算、数字信号处理等领域,也被广泛应用于视频编解码、机器学习、人工智能、传感器处理和射频通信等复杂和高速处理领域。
ASIC是一种专门为特定应用程序而设计的定制化芯片,相对于通用处理器,ASIC可以提供更高的性能和更低的功耗,可以用于各种不同的应用程序,显著提高特定应用程序的性能,如机器学习、人工智能、加密货币挖掘等。但是,ASIC的设计相对较复杂,需要一系列的工艺和流程,并且需要大量的研发投入。同时,由于ASIC芯片无法轻易地重新编程或改变其功能,也让其相对较难以适应不同应用的需求。
类型 定制化程度 可编辑性 算力 价格 优点 缺点
GPU 通用型 不可编辑 中 高 通用性计算能力较强,适合大规模并行运算 并行运算能力在推理端无法完全发挥
FPGA 半定制化 容易编辑 高 中可通过编程灵活配置芯片架硬件编程困难、量产价格高 构,开发时间短
ASIC 全定制化 难以编辑 高 低功耗低、体积小、量产后成前期投入高、研发风险大本低
资料来源:公开资料整理,招商证券
FPGA全球市场竞争格局稳定,ASIC国产替代趋势明显。随着人工智能的技术进步和应用升级,市场对于人工智能算力的需求不断增长,这一趋势推动了AI芯片行业的发展。据预测,全球AI芯片市场规模将以29.3%的复合增长率增长,并于2026年达到920亿美元。2022年,全球FPGA芯片市场呈“两大两小”格局,AMD和Intel两家公司的市场份额分别为52%和35%,Lattice和Microsemi的市场份额各占5%。可以看出,AMD和Intel双寡头主导FPGA市场,全球市场竞争格局相对稳定。ASIC不同于GPU和FPGA,目前尚未形成明显的市场竞争格局,国产厂商在技
术端持续发力。国外厂商Google、Intel等公司在ASIC领域已有成型产品,而国产厂商海思、遂原科技和寒武纪的产品在整体性能上也与谷歌相近。因此,未来国产厂商有望在ASIC领域创造技术优势,突破国外厂商在AI芯片的垄断格局。
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资料来源:中商情报网,招商证券资料来源:中商情报网,招商证券
2、AIGC:NVIDIA加速生成式AI普及,AIGC服务引起全领域变革
生成式AI部署助手微服务NIM发布,容器化服务助力AI+模型。NVIDIANIM是一组经过优化的云原生微服务,旨在缩短上市时间并简化在云端、数据中心和GPU加速工作站上部署生成式AI模型。NIM微服务通过打包算法、系统
和运行优化,并添加行业标准的API,简化了AI模型部署过程,这使得开发人员可以将NIM集成到现有的应用程序和基础设施中,而无需进行大量定制或专业知识。通过使用行业标准的API,将AI模型开发和打包的复杂性抽象化,从而扩大AI模型开发人员的范围。NIM提供的一些Nvidia微服务将包括用于定制语音和翻译模型的Riva、用于路由优化的cuOpt以及用于天气和气候模拟的Earth-2模型。NIM通过针对每个模型和硬件设置进行优化的推理引擎,为加速基础设施提供最佳的延迟和吞吐量,这降低了推理工作负载的成本,并改善了最终用户的体验。