2021年芯片行业市场全产业链结构分析预测及投资建议可行性研究
一、中国芯片主要研发技术分析：
（1）人工智能：概括而言是对人的意识和思维过程的模拟，利用机器学习和数据分析方法赋予机器类人的能力。AI将提升社会劳动生产率，特别是在有效降低劳动成本、优化产品和服务、创造新市场和就业等方面为人类的生产和生活会带来革命性的转变。可以认为，AI是一个重要的生产力工具，并不是一个全新的产业，AI通过与各行各业结合，赋能各行各业。到2030年AI将为全球GDP带来额外14%的提升，相当于15.7万亿美元的增长。
AI技术必须具备三个要素：算法、数据、算力。近年来的AI蓬勃发展，主要是得益于大数据的累积以及AI专用算力的大幅增强。过去10年，AI领域主要的算力载体是以国外芯片厂商提供的GPU设备为主，广泛应用于与AI相关的云端产品，而当前许多算法或系统厂商正在把云端的算法和应用往移动端迁移，这势必会对移动设备的AI算力提出新的要求。端侧设备的AI算力特点是“小而大”，“小”是指单个设备的算力小，“大”是指总体的设备数量大。在未来，端侧的AI算力总规模将是云端的10倍以上。
（2）8K：8K技术是一种视频技术系统名称，包括前端设备、编码压缩、网络传输、播放设备和平台应用等方面，还要同步突破高分辨率、高帧率、高色深、宽色域、高动态范围等多个维度技术，8K取自用户最直接的观感、也是最重要的技术属性：分辨率，即7680×4320（约3386万像素），是4K分辨率（3840×2160，约829万像素）的4倍。8K的超高清视频能够给观众带来颠覆式、更具感染力和沉浸感的临场体验，是互动式视频、沉浸式视频、VR以及云游戏发展的基础。根据《超高清视频产业发展行动计划（2019-2022年）》的目标规划，到2022年超高清视频产业总规模将超过4万亿元。
在大屏幕领域，4K技术相关的市场已趋于稳定和成熟，8K技术以及相关产业将成为下一个增长点。参考4K技术的市场发展和成熟路线，基于以下几个因素，未来2年8K技术在大屏幕上会得到普及并带动4K技术优化升级：
（1）“5G+8K”的联合驱动，解决8K传输的速率问题；
（2）“大屏幕+8K”的双向驱动，会促进8K解码和显示技术的发展；
（3）国家政策的扶持，将推动8K产业链各环节的同步发展，促进8K内容的完善；
（4）技术的反哺，通过对8K技术规格的裁剪，可实现4K高码率视频的流畅播放，进一步提升产品序列的竞争力和用户体验。
3）RISC-V：RISC-V是一个基于精简指令集（RISC）原则设计的开源指令集架构，秉承简单有效的设计哲学，具备开放、简洁、模块化的特色优势。RISC-V指令集可以自由地用于任何目的，允许任何人任何企业设计、制造、销售RISC-V芯片和软件。RISC-V能满足从微控制器到超级计算机等各种尺寸的处理器，支持从FPGA到ASIC等各种实现，能高效地实现各种微结构，支持大量的定制与加速功能，能和现有软件栈与编程语言很好的适配。RISC-V技术标准的维护和推广由总部位于瑞士的RISC-V国际持续负责，以保证RISC-V的开放和中立，技术供应稳定安全。
预计到2025年，采用RISC-V架构的芯片数量将增至624亿颗，2018年至2025年复合增长率高达146%。就在2020年5月全国两会的召开期间，“RISC-V”也多次被提及和讨论。RISC-V将成为未来智能物联网时代一个非常重要的处理器指令集架构，同时也可以看到，RISC-V为国内处理器IP自主可控提供了一个很好的机会，有望缓解技术供应安全问题。目前，市场上已经出现多款基于RISC-V架构的芯片，能够大规模量产的大部分是MCU芯片，AP级别的RISC-VSoC芯片较为缺乏，有待突破。
4）Fin FET：Fin FET称为鳍式场效应晶体管（Fin Field-Effect Transistor），不同于传统晶体管的平面结构，FinFET采用了类似鱼鳍的3D架构，可以让晶体管的面积大幅度缩减，提升速度的同时还能减少漏电流。
进入到Fin FET先进制程后，因为资金投入巨大的原因能跟进的晶圆代工厂越来越少，全球只有TSMC、Intel、Samsung、SMIC、格罗方德等具备Fin FET工艺的量产能力。2015年全球最大的晶圆代工厂TSMC开始量产16nm，2017年将工艺水平升级到12nm，从而获得更小的面积、更高的性能。国内的晶圆代工厂SMIC在2019年量产14nm，2020年量产12nm。目前在晶圆代工厂端12nm已经完全成熟，具备可量产性。在智能物联网相关领域，目前还是以40/28nm制程工艺技术为主，为满足日渐提升的应用需求，需要有更高算力、更低功耗的系统性能、采用更先进更低成本的Fin FET制程将是一个很好的选择。
中金企信国际咨询公布《中国芯片市场专项调研及投资前景可行性预测报告》
二、主要芯片产品分析：
序号 | 项目名称 | 拟达到目标 | 技术水平 | 具体应用前景 |
1 | 智能AI语音处理芯片 | 带NPU加速的智能AI语音处理芯片 | 实现多核异构；支持离在线语音识别、低功耗唤醒；高集成度设计，支持内置电源器件和存储器。 | 智能家居、智能音箱 |
2 | RISC-V智能应用处 理器SoC | 基于RISC-V研发支持通用接口、视频解码的应用平台 | 实现RISC-V指令集；支持多种通用应用接口；支持视频解码及显示输出。 | 工业控制、智能家居、便携移动设备 |
3 | 智能AI视觉处理SoC | NPU视觉处理芯片 | 集成NPU硬件加速模块，支 持超低码率编码技术；支持 高性能ISP图像前处理模块。 | 智能IPC市场、行车记录仪市场、门禁系统 |
4 | 智能全4K解码SoC | 支持全4K解码及显示的芯片 | 覆盖行业主流4K编码格式的解码；覆盖行业主流HDR技术标准；支持4K级显示设备输出。 | 流媒体播放器、大屏显示、高性能平板 |
5 | 8K视频解码AI SoC | 在先进工艺下研发支持AI加速、8K视频解码的芯片 | 基于ARM处理器实现通用算力、AI算力的多核异构；支持8K级视频解码；支持多路大屏显示；工业车规级质量设计。 | 工业控制、流媒体播放器、大屏显示、车载控制 |
6 | 8K视频解码IP | 满足行业标准的8K解码器 | 研发8K级分辨率的视频编码 格式的视频解码器。 | 工业控制、流媒体播放器、大屏显示、车载控制 |
7 | 高速DDR控制器 | 支持主流DDR协议，提升性能和综合成本 | 研发先进工艺高速的DDR控制器，支持主流DDR类型。 | 先进工艺SoC设计 |
产业前景：集成电路处于整个电子信息产业链的顶端，是各种电子终端产品得以运行的基础。被广泛的应用于PC，手机及平板电脑，消费电子，工业和汽车等终端市场。其是重要的战略性行业，发展水平对我国正在实施的多个重大发展规划影响巨大。以 AI、物联网（IoT）、5G通信等一系列代表未来发展方向的应用驱动带动下，对集成电路及相关电子元器件的需求呈快速增长态势。围绕着语音控制、图像处理等AI技术与无线互联技术在应用端的融合应用，使得智能家电、智能汽车、智能监控、工业控制等物联网应用终端将是未来几年最为强劲的持续增长来源。从行业现状以及政策上看，我国半导体贸易逆差明显，近年来，由于复杂的外部环境因素，对集成电路产业实现自主可控提出了迫切的要求，国产替代进口需求空间巨大，具有自主核心技术的国产芯片份额会有极大的提升。当前国家政策支持力度前所未有，随着政策、资金的逐步落实，有望实质性促进国内半导体产业的高速发展，同时会推动国内电子行业核心技术与应用的全链条整体性提升。