要点
在AI处理器持续迭代的推动下，人工智能应用案例已全面普及并呈现蓬勃发展态势。当前核心应用场景涵盖智能手机、数据中心、个人电脑、汽车电子、智能家居及工业物联网等领域。
- 智能手机：占据主要市场份额，典型应用包括影像增强、人脸/语音识别及自然语言处理。
- 数据中心与网络：支撑云计算超大规模数据中心及服务器，关键任务涉及信号模式识别、模型训练、自动化运维及网络安全。
- 个人电脑与平板：聚焦人机交互优化与媒体内容创作，如音视频降噪、视频会议背景虚化等。
- 汽车电子：赋能先进驾驶辅助系统（ADAS）与智能座舱，提升行车安全及信息娱乐体验。
- 智能家居与可穿戴设备：驱动数字语音助手、家庭自动化及医疗健康监测，依赖自然语言处理与传感技术。
- 工业与物联网：推动垂直行业数字化转型，典型场景为边缘侧机器视觉监控（如行为分析）结合云端AI训练。
AI处理器解决方案的差异化演进
人工智能与机器学习场景在算法、模型、负载及成本等方面差异显著，不存在通用的单一解决方案。低功耗SoC搭配AI加速器适用于智能手机，通用GPU则主导高性能计算服务器；云服务提供商亦纷纷自研AI ASIC以满足特定需求。未来市场将以异构运算及高度优化的AI协处理器为主流。
传统高性能MPU、GPU及FPGA正加速向异构架构转型。随着技术进步，处理器常通过架构变更或与多类型核心、加速器组合来适应新需求，导致原有分类界限模糊。同时，MCU在嵌入式及边缘设备中逐渐集成AI加速器，虽算力有限，但在能效比与成本控制方面具备显著优势。
AI处理器市场竞争格局
2021年，以智能手机为核心的SoC厂商在AI处理器市场中占据主导地位。这主要得益于AI引擎在智能手机应用处理器（AP）中的广泛渗透，成为终端厂商实现产品差异化的关键手段。
面向AI与5G的网络基础设施处理器
随着AI与5G服务深化，网络复杂度与规模同步攀升。为保障可靠性、安全性及性能，专用优化的网络基础设施处理器及协处理器不可或缺。逻辑应用处理器（Logic APs）和FPGA常被用于加速处理及卸载主机CPU负载。
2021年，网络基础设施处理器市场规模达145亿美元，同比增长6%。其中Logic APs因交换机端口速率升级需求强劲，增速近8%。从份额看，Logic APs（55%）、MPUs（31%）及FPGAs（11%）合计占比98%。展望2021-2026年，受益于带宽标准升级，MPUs与Logic APs收入复合年增长率（CAGR）预计分别为5%和6%；FPGAs主要用于原型验证与定制化，增长将保持平稳。
尽管ML/DL专用ASIC尚处早期阶段，但网络设备OEM对其兴趣日益浓厚。鉴于能耗等关键制约因素，Omdia预测GPU不会在网络设备中大规模普及，专为网络功能优化的Logic APs、FPGA或其他处理器将成为替代主力。
网络基础设施处理器竞争态势
2022年，Broadcom与Intel均以27.5%的市场份额并列第一，前者增长源于有线网络基础设施业务的积极扩张。AMD凭借收购Xilinx获得8%的市场份额增量，为其在无线网络基础设施领域的拓展奠定基础。
来源：Omdia