CPSE视点 | “十五五”AI芯片展望：算力变革与生态自主

智由“芯”生。有人说，AI芯片是新质生产力的基石，数字经济的发动机，产业升级的加速器，决定行业数智转型高度与自主程度。“十四五”期间，中国人工智能产业完成了从技术验证到规模化应用的跨越，特别是大模型的爆发，让AI展现出通用赋能的潜力。今年是“十五五”规划的开局之年，展望未来五年，这将是中国经济应对内外部挑战、实现新旧动能转换的关键期，之于AI芯片是实现从技术追赶到局部领跑、从供给突破到生态繁荣的跨越性阶段。

时代交汇：“十五五” 人工智能的战略新定位

当前，国际科技竞争日趋激烈，国内经济结构转型需求迫切，人工智能的发展被赋予了新的、更为重大的历史使命。在《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》（以下简称“建议”）中，建议从三个维度明确人工智能的战略地位：

①数字中国建设核心支柱：加快人工智能等数智技术创新，突破基础理论和核心技术，强化算力、算法、数据高效供给，全面实施 “人工智能 +” 行动，抢占产业应用制高点；

②国家安全能力重要组成：将人工智能纳入国家安全体系，完善监管体制机制，掌握发展主动权；

③对外开放合作重点领域：列为 “一带一路” 重点合作方向，推动技术标准共建共享。

④对外开放合作的重点领域：列为 “一带一路” 重点合作方向，推动技术标准共建共享。

表：“十四五”与“十五五”人工智能战略对比

总体来看，“十四五”时期的人工智能发展侧重基础建设与技术积累，而 “十五五”将聚焦技术与经济的深度融合，围绕两大核心擘画新蓝图 —— 将 AI 定位为发展“新质生产力”的核心引擎，并以全面实施 “人工智能 +” 行动作为战略总抓手。

要实现宏观战略与技术落地的无缝衔接，需要以核心硬件为支撑搭建起“战略 - 技术”的转化桥梁。人工智能的规模化应用与“人工智能 +”行动的深度推进，最终都要落脚于算力底座的坚实程度 —— 而 AI 芯片作为算力供给的核心载体，正是宏观战略走向微观技术突破的关键枢纽。从顶层设计对 “新质生产力”的定位来看，只有突破高端 AI 芯片这一基础硬件瓶颈，才能为大模型迭代、多模态融合等前沿理论研究提供算力保障，也才能让“算力 - 算法 - 数据”协同的技术体系具备落地根基，成为串联宏观规划与微观技术攻关的核心纽带。

核心枢纽：AI 芯片 ——技术突破的关键支撑

从基础研究与核心技术攻关方面而言，提高人工智能基础研究投入比重，聚焦大模型、类脑计算、多模态融合等前沿理论，聚力开发高端 AI 芯片、自主可控算法框架、工业软件等“卡脖子”技术，构建“算力 - 算法 - 数据”协同的自主技术体系，提升技术链自主可控能力，将是未来人工智能发展的重点任务。

“十四五”期间，国产 GPU 和 AI 加速芯片已在特定领域实现初步国产替代。近期，摩尔线程、沐曦股份相继登陆科创板，上市后市值迅速暴涨 6-7 倍，一度点燃 A 股市场的投资热情。紧随其后，燧原科技、天数智芯、昆仑芯等更多国产 AI 芯片企业也纷纷开启 IPO 征程，一场由政策红利、资本加持与 AI 算力需求激增共同驱动的国产 GPU 企业发展热潮持续上演。

相较于“十四五”的初步突破，“十五五”规划对 AI 芯片的发展视野更为宏大 —— 不仅关注芯片设计本身，更聚焦制造工艺、先进封装（如 Chiplet 技术）、EDA工具及关键半导体材料的协同攻关。在此背景下，中国 AI 芯片企业正走出一条区别于西方国家的自主创新之路：

架构多样化探索：国内企业不再局限于传统 GPU 架构，积极布局 ASIC、FPGA、类脑计算等新型架构以适配多元场景需求。例如，华为昇腾系列芯片展现出强劲 AI 算力，寒武纪思元系列芯片在通用性上表现突出，地平线征程系列芯片已在自动驾驶领域占据重要地位；

来源：摩尔线程招股书

性能跨越式提升：过去五年，国产 AI 芯片在峰值算力、能效比、存储带宽等核心指标上实现显著进步，部分高端产品性能已可与国际一流水平媲美，在特定领域更实现超越；

制程工艺持续突破：面对外部环境挑战，国内 AI 芯片企业通过与本土晶圆代工厂深度合作、应用 Chiplet 等先进封装技术，有效提升了芯片制造能力。

市场增长潜力同样引人瞩目。根据弗若斯特沙利文预测，中国 AI 芯片市场规模将从 2024 年的 1425.37 亿元激增至2029 年的13367.92 亿元，2025-2029 年期间年均复合增长率高达 53.7%。其中，GPU 细分市场增长最快，市场份额预计从 2024 年的 69.9% 提升至 2029 年的 77.3%。

来源：摩尔线程招股书

国产化替代进程加速推进，伯恩斯坦数据显示，国产 AI 芯片品牌渗透率已从 2024 年的约29%快速提升至 2025 年的 59% 以上，尤其在智算中心和云服务领域，国产芯片采用率显著上升。华为昇腾、海光、寒武纪等已在多家数据中心实现大规模部署，壁仞、沐曦、摩尔线程、燧原等企业则通过异构计算与生态兼容性优化，逐步填补市场空白。

在边缘计算领域，受益于物联网、5G 等技术的蓬勃发展，AI 芯片需求持续增长。2024 年边缘计算 AI 芯片市场规模突破 400 亿元，本土品牌占比超 60%。海思、寒武纪、地平线、瑞芯微、紫光展锐等企业在 AIoT 与物联网领域优势明显，陆续推出适配智能安防、智能家居、智能制造等场景的边缘 AI 芯片产品。

2025年以来，AI产业正经历深刻的算力结构变革——推理需求爆发式增长，算力中心工作负载从“粗放式堆砌算力进行模型训练”转向 “大规模、高并发的推理调度”，这标志着 AI 技术正式从模型研发阶段迈入规模化商业落地的新阶段。

这一变革将推动两大趋势演进：一方面，AI 芯片的竞争焦点从 “单卡算力峰值”向“单位成本下的 Token 输出效率” 转移，为国产芯片厂商创造了差异化竞争空间；另一方面，生态多元化发展将降低推理环节对 CUDA 生态的依赖，开源框架与国产推理引擎有望加速崛起。

在算法框架领域，“十五五” 将在 “十四五” 构建开源算法平台的基础上，集中力量支持少数具有国际竞争力的国产深度学习框架，围绕其打造完整的工具链、开发者社区与应用生态，彻底摆脱对国外主流框架的依赖。核心目标是到 2030年前，在支撑万亿参数大模型训练和推理的超大规模智算中心中，实现国产算力底座的根本性立足。

总之，发展自主AI芯片是构建 “算据、算法、算力、算网”协同自主技术体系的关键一环，旨在提升我国人工智能技术链的自主可控能力。以AI芯片的突破为支点，撬动整个数字经济的未来，这一“十五五”的技术命题，任重道远。

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