《人工智能行业分析报告：人工智能芯片弯道超车机遇，构建AI芯片生态，抢占AI产业高点》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人工智能行业分析报告：人工智能芯片弯道超车机遇，构建AI芯片生态，抢占AI产业高点（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、报报告起因近期，在柏林 IFA2017（国际电子消费品展览会）新品发布会上，华为发 布全球 首款 AI 移动芯片“麒麟 970”，该芯片是全球首款内置神经元网络单元（NPU） 的人工智能处理器，拉开了移动 AI 计算平台产业序幕。核心观观点华为发华为发 布“麒麟 970”，打造移动动端 AI 计计算架构；构建开放的生态态平台，抢抢 占产业产业高点。“麒麟 970”芯片定位人工智能移动计算平台，其是全球首次 搭载 NPU（神经网络处理单元），该处理器单元架构能够对深度学习的神经 网络架构实现通用性的支撑， 以超高的性能功耗比实现 AI 训练及应用在移动 端的落地；适应于当前越来越多的移动端 AI
2、 应用。同时华为将基于该芯片构 建“人工智能移动开放平台”，包括开发网站、AI 开发套件、应用商城三大 部分，在移动 AI 应用生态中掌握核心话语权 ，弯道超车抢占 AI 的产业高点NPU 为为深度学习习而生，实现实现芯片架构优优化以及指令集的全面支撑。深度学习 兴起，神经网络规模快速增长，对计算能力需求提升；传统计 算架构存储和 处理相分离，在神经网络处理方面有所欠缺。NPU 专为神经网络定制，在芯 片架构优化以及指令集构建等方面做全面支撑， 提供高性能功耗比解决方案 赋能移动端 AI 芯片。 根据华为公布的数据显示， 在图像处理方面做性能比较 搭载了 NPU 的麒麟 970 芯片处理速度是
3、 iphone7 Plus“CPU+GPU 方案” 的 5 倍，是三星 S8 的 CPU 方案的 20 倍。AI 芯片指令集是产产业业的根本，有助于构建 AI 芯片产业产业生态态、抢抢占核心话语话语 权权。芯片的架构设计是 NPU 产业的基础，而芯片的指令集则是上层软硬件 生态的根本。信息化时代由 PC 终端向移动终端迈进过 程中，ARM 凭借 IP 授权构建移动终端芯片的产业生态，在该生态下其他厂商不具备自主扩展指 令集的权力，在利润以及自身发展两大方面均受制于人。我们认为在人工智 能应用快速爆发的背景下，中科寒武纪率先推出 DianNaoYu AI 指令集，并 积极进行生态的商业化落地；如
4、果能够在后期形成 AI 指令集的产业标 准，则 有望弯道超车，将移动时代下 ARM 的成功商业模式复制到人工智能时代。计算机行业人工智能芯片弯道超车机遇： 构建 AI 芯 片生态，抢占 AI 产业高点目 录一、华为发华为发 布移动动 AI 芯片“麒麟 970” ，打造手机端移动计动计算平台 41.1、华为于 IFA 2017 正式发布全球首款移动 AI 芯片“麒麟 970” 41.2、NPU 为华为 AI 芯片核心亮点，On-Device AI 能力推动移动端 AI 应用爆发 51.3、构建人工智能移动开放平台，领先国际、抢占 AI 产业高点 6二、中科寒武纪纪 AI 芯片弯道超车车：NPU
5、为为深度学习习而生、指令集是产业产业根本62.1、NPU 高性能功耗比，满足神经网络的通用性支持 62.2、DianNaoYu 指令集，构建 AI 芯片生态、抢占产业话语权 82.3、三大核心应用场景，支撑 AI 芯片产业空间 9三、投资资建议议 103.1、中科曙光：与寒武纪战略合作， “全 IT 产业链 ”布局完善 103.2、科大讯飞：对寒武纪战略投资， “平台+赛道”战略成果显现 12风险风险提示 13有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读 本证券研究报告最后一页的免责申明 。 2计算机深度报告 人工智能芯片弯道超车机
6、遇：构建AI芯片生态，抢占AI产业高 点图表目 录有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读 本证券研究报告最后一页的免责申明 。 3图 1： “麒麟 970”：核心工艺及性能方面表现突出 4 图 2：HiAI 移动计算架构：实现 CPU、GPU、ISP/DSP 和 NPU 异构计算体系高效处理能力 5 图 3：HiAI 移动计算架构：实现 CPU+GPU+NPU 的协同能力，AI 处理速度明显提升 5 图 4：华为凭借移动 AI 平台弯道超车，抢占移动 AI 应用生态的核心话语权 6 图 5：随着深度学习在各领域的深入应用，神经
7、网络的规模在爆发式增长 7 图 6：通过改变芯片架构、优化片上存储层次，降低访存次数、提升性能 8 图 7：寒武纪 1 号神经网络处理器架构：基于优化的芯片架构，精简指令集实现快速计算 8 图 8：寒武纪 IP 授权：人工智能应用爆发背景下，复制 ARM 移动时代的商业模式 9 图 9：寒武纪 AI 芯片核心应用场景：IP 授权、智能云服务器芯片、智能化嵌入式设备 10 图 10：中科曙光：与寒武纪战略合作 10 图 11：云计算时代下实现 IT 全产业链 布局，开启转型征程实现价值链延伸 11 图 12：云计算领域布局完善，百城百行加速推进 11 图 13：科大讯飞：核心技术国际领先 12计
8、算机深度报告 人工智能芯片弯道超车机遇：构建AI芯片生态，抢占AI产业高 点一、华华为发为发布移动动 AI 芯片“麒麟 970”，打造手机端 移动动计计算平台1.1、 华为于 IFA 2017 正式发布全球首款移动 AI 芯片 “麒麟 970”华为在本届德国柏林国际电子消费品展览会（IFA）上，发布华为移动端 AI 解决方案；正式推出其 最新 AI 芯片“麒麟 970”（Kirin 970）。该芯片是业界首颗带有独立 NPU（神经网络处理单元） 专用硬件处理单元的手机芯片。“麒麟 970”芯片定位“人工智能移动计动计算平台”；在核心工艺艺、性能提升方面有诸诸多亮点： 1）、在核心工艺艺及性能方
9、面表现现突出：芯片采用了行业高标准的 TSMC 10nm 工艺，集成了 55亿个晶体管，功耗降低了 20%，并实现了 1.2Gbps 峰值下载速率。图 1： “麒麟 970” ：核心工艺及性能方面表现突出资料来源：华为、东方证券研究所2）、HiAI 移动动计计算架构，CPU、GPU、ISP/DSP 和 NPU 并存；各模块块合理分工并协协同工作，最 大效率优优化芯片日常事务务处处理性能。从公开披露的信息来看，华为发 布的“麒麟 970”新一代移动 SoC 芯片架构为 HiAI 移动计算架构，其中包括 CPU、GPU、ISP/DSP 以及此次 AI 芯片的核心 NPU。以通常移动端的芯片为例，C
10、PU 负责处理通用逻辑数据，GPU 则负责处理图像方面的多 媒体数据，ISP（图像信号处理器）/DSP（数字信号处理）则是负责处 理拍照模组等影音信息。此 次华为 HiAI 移动计算架构是全球首次搭载 NPU 神经网络单元的芯片架构， 该该处处理器单单元架构能够够 对对深度学习习的神经经网络络架构实现实现通用性的支撑，以超高的性能功耗比实现实现 AI 训练训练及应应用在移动动端 的落地；适应应于当前越来越多的移动动端 AI 应应用。有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读 本证券研究报告最后一页的免责申明 。 4计算机深度报告
11、人工智能芯片弯道超车机遇：构建AI芯片生态，抢占AI产业高 点图 2：HiAI 移动计算架构：实现 CPU、GPU、ISP/DSP 和 NPU 异构计算体系高效处理能 力资料来源：华为、新智元、东方证券研究 所1.2、NPU 为华为 AI 芯片核心亮点，On-Device AI 能力推动 移 动端 AI 应用爆发此次华为华为的 HiAI 移动计动计算架构，突出的亮点是全球首次加入 NPU 处处理单单元，支撑越来越多的移 动动端智能应应用。以华为发 表的测试数据，在 HiAI 架构下 AI 性能密度大幅优于 CPU 和 GPU，能够 用更少的能耗更快的完成更多任务，大幅提升芯片的运算效率。图 3
12、：HiAI 移动计算架构：实现 CPU+GPU+NPU 的协同能力，AI 处理速度明显提升资料来源：华为、新智元、东方证券研究 所有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读 本证券研究报告最后一页的免责申明 。 5计算机深度报告 人工智能芯片弯道超车机遇：构建AI芯片生态，抢占AI产业高 点AI 应应用不仅仅限于语语音助手，智能应应用将在移动动端爆发发；华为发华为发 布 AI 芯片抢抢占移动动 AI 行业业高点。 当前移动端 AI 智能应用最多的是语音助手，而越来越多的数据是通过移动端采集的，随着移动端 处理能力的提升以及 AI
13、芯片的加入，On-Device AI 的处理能力将持续增强，未来更多的智能应用 将在移动端爆发；华为此次发布 AI 芯片致力于抢占移动 AI 行业高点，意义重大。结结合当前的上层层 应应用进进展，预计预计我们们将最先在实时图实时图 像处处理、AR 以及语语音/语义语义理解等方面看到移动动 AI 的落地。1.3、构建人工智能移动开放平台，领先国际、抢占 AI 产业高 点此次发布“麒麟 970”移动 AI 芯片，华为致力于基于此来构建开放的移动 AI 平台。此次华为 AI 芯片的发布属于全球首发，体现了华为在人工智能芯片领域的领先性；在此次华为的主题演讲中， 华为表示将基于 AI 芯片构建移动 A
14、I 开放平台。华为此次 Open Mobile AI Platform 包括三大组成 部分：开发网站、麒麟人工智能开发套件以及应用商城，三大部分将构建完善的移动 AI 生态。我 们认为华为们认为华为 凭借 AI 芯片的领领先性，以及国内市场场的巨大红红利，将有望在移动动端的人工智能应应用爆 发发的确定性趋势趋势下，凭借 AI 芯片构建的 AI 移动动平台，抢抢占 AI 的产业产业高点、在移动动 AI 应应用生态态中 掌握核心话语权话语权 。图 4：华为凭借移动 AI 平台弯道超车，抢占移动 AI 应用生态的核心话语权资料来源：华为、东方证券研究 所二、中科寒武纪纪 AI 芯片弯道超车车：NPU
15、 为为深度学习习 而 生、指令集是产产业业根本2.1、NPU 高性能功耗比，满足神经网络的通用性支持人工智能领领域深度学习兴习兴 起；神经经网络规络规 模快速增长长，对计对计 算能力需求提升。深度学习技术评为 2013 年十大突破性技术之首， 带动了人工智能的再次兴起； 深度学习凭借其更加优秀的拟合能力， 在语音识别、图像处理等领域取得诸多本质性的突破。近些年，随着深度学习的神经网络规模的快 速增长，相关 AI 领域的识别准确率有了大幅提升，但是随之而来的是：整体深度学习架构对计算 能力的需求有了爆发式的增长。Development WebsiteDocuments Support Commu
16、nityKirin AI DevelpomentBoard Ddk Tool ChainsApps MarketsOver A Billion Downloads One- Step Distribution有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读 本证券研究报告最后一页的免责申明 。 6计算机深度报告 人工智能芯片弯道超车机遇：构建AI芯片生态，抢占AI产业高 点图 5：随着深度学习在各领域的深入应用，神经网络的规模在爆发式增 长资料来源：中科寒武纪、东方证券研究所传统计传统计 算架构在神经经网络络处处理方面有所欠缺。 目前深度学习的基本操作是神经元和突触的处理，传 统的处理器指令集（包括 x86 和 ARM 等）是为了进行通用计算发展起来的，其基本操作为算术操 作 （加减乘除） 和逻辑操作 （与或非） ， 往往需要数百甚至上千条指令才能完成一个神经元的处理， 深度学习的处
