【摘要】中國(guó)NPU IP產(chǎn)業(yè)自2017年進(jìn)入商業(yè)化突破期以來，一大批本土優(yōu)勢(shì)企業(yè)，脫穎而出。

作為其中的佼佼者，安謀科技Arm China和芯原股份分別以生態(tài)主導(dǎo)和平臺(tái)主導(dǎo)為戰(zhàn)略，走出差異化的國(guó)產(chǎn)崛起路徑。

當(dāng)端側(cè)AI浪潮滾滾襲來，他們又將聚焦怎樣的共性需求，在細(xì)分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)護(hù)城河？他們之間的合作與競(jìng)爭(zhēng)將怎樣推動(dòng)中國(guó)半導(dǎo)體IP行業(yè)的進(jìn)步？

以下為正文：

當(dāng)微軟明確“AI PC需內(nèi)置不低于40TOPS算力NPU”的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)戴爾Pro Max Plus移動(dòng)工作站以獨(dú)立NPU重構(gòu)AI運(yùn)算架構(gòu)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元（NPU）已從手機(jī)芯片的輔助模塊，升級(jí)為端側(cè)智能的核心計(jì)算部件。在國(guó)際巨頭構(gòu)建的技術(shù)壁壘下，中國(guó)本土NPU IP產(chǎn)業(yè)完成了從跟跑到并跑的積累，如今以安謀科技Arm China、芯原股份等為代表的國(guó)產(chǎn)企業(yè)，在端側(cè)AI的爆發(fā)周期中走出了不同的發(fā)展路徑。

01

中國(guó)NPU IP的發(fā)展脈絡(luò)：從技術(shù)探索到產(chǎn)業(yè)爆發(fā)

NPU的技術(shù)源頭可追溯至1943年人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型的提出，但真正走向產(chǎn)業(yè)化始于移動(dòng)智能時(shí)代的需求驅(qū)動(dòng)。整體來看，中國(guó)NPU IP產(chǎn)業(yè)的發(fā)展大致可分為三個(gè)階段。

2017年以前，中國(guó)NPU IP產(chǎn)業(yè)處在技術(shù)孕育期中。此時(shí)全球AI尚處于深度學(xué)習(xí)復(fù)興的初期，NPU概念剛在學(xué)術(shù)圈形成共識(shí)，國(guó)內(nèi)企業(yè)以寒武紀(jì)為代表，率先開展神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器架構(gòu)的探索，為后續(xù)產(chǎn)業(yè)化積累核心技術(shù)。

這一階段以產(chǎn)學(xué)研聯(lián)動(dòng)為核心特征，技術(shù)方向聚焦于基礎(chǔ)算法與硬件架構(gòu)的匹配性研究，尚未形成明確的商業(yè)路徑。

2017至2022年，整個(gè)產(chǎn)業(yè)迎來商業(yè)化突破期。2017年，華為在Mate 10手機(jī)中集成基于寒武紀(jì)架構(gòu)的NPU，蘋果則在iPhone X的A11芯片中引入自主NPU，兩大終端巨頭的動(dòng)作徹底激活了NPU的商業(yè)價(jià)值，自此，中國(guó)NPU IP產(chǎn)業(yè)迎來商業(yè)化元年。

這一階段的產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)來自智能手機(jī)的AI功能需求，智能摳圖、語音助手等應(yīng)用推動(dòng)NPU IP技術(shù)快速迭代。數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)NPU市場(chǎng)從2018年的9.7億元飆升至2022年的超100億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率超80%。

2023年以來，產(chǎn)業(yè)進(jìn)入生態(tài)擴(kuò)張期。生成式AI向端側(cè)滲透，使NPU的應(yīng)用場(chǎng)景從智能手機(jī)延伸至AI PC、自動(dòng)駕駛、智能穿戴等領(lǐng)域。PC領(lǐng)域，2024年微軟提出“AI PC”概念，要求內(nèi)置不低于40TOPS算力的NPU，直接推動(dòng)PC領(lǐng)域的NPU普及；智能汽車領(lǐng)域，ADAS系統(tǒng)對(duì)NPU算力的需求也大幅提升。

這一階段的顯著特征是應(yīng)用場(chǎng)景從移動(dòng)終端向多元化延伸，政策層面，國(guó)家發(fā)改委與工信部通過政策引導(dǎo)，支持NPU在物聯(lián)網(wǎng)與邊緣計(jì)算中的落地，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)成熟。數(shù)據(jù)顯示，截至2024年，中國(guó)NPU市場(chǎng)規(guī)模達(dá)169.44億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率超50%，本土NPU IP企業(yè)在技術(shù)自主化程度和商業(yè)化落地能力上均有明顯提升。

目前，全球NPU行業(yè)已形成“國(guó)際巨頭主導(dǎo)、本土企業(yè)快速追趕”的多層次競(jìng)爭(zhēng)格局。

作為IC產(chǎn)業(yè)鏈的上游環(huán)節(jié)，半導(dǎo)體IP行業(yè)具有技術(shù)水平高、知識(shí)產(chǎn)權(quán)高度聚集，商業(yè)價(jià)值大的特點(diǎn)，海外公司壟斷優(yōu)勢(shì)明顯。據(jù)統(tǒng)計(jì)，Synopsys和ARM在2023年全球IP市場(chǎng)份額中合計(jì)占比超過六成，我國(guó)的芯原股份成功擠進(jìn)全球前十行（位于全球第八，國(guó)內(nèi)第一），但是芯原股份的全球市場(chǎng)份額僅為1.9%，半導(dǎo)體IP行業(yè)整體呈現(xiàn)明顯的頭壟斷格局，國(guó)產(chǎn)替代需求迫切。

02

芯原股份VS安謀科技：平臺(tái)服務(wù)型VS生態(tài)主導(dǎo)型

在本土NPU IP企業(yè)中，安謀科技Arm China與芯原股份的發(fā)展策略頗具代表性。兩者均聚焦半導(dǎo)體IP賽道，但基于自身資源稟賦的差異，形成了“生態(tài)主導(dǎo)型”與“平臺(tái)服務(wù)型”兩種發(fā)展模式。

安謀科技Arm China聚焦大模型，核心思路是貼合端側(cè)大模型的運(yùn)行需求，從硬件底層優(yōu)化計(jì)算效率。其2025年推出的“周易”X3 NPU IP，采用專為大模型而生的DSP+DSA混合架構(gòu)，通過專用計(jì)算單元與靈活處理模塊的組合，緩解端側(cè)大模型運(yùn)行中的算力與帶寬壓力。

這種架構(gòu)設(shè)計(jì)以匹配大模型計(jì)算特征為目標(biāo)，相較于上一代“周易”X2，其CNN模型性能提升30%-50%，多核算力線性度達(dá)到70%-80%。同算力規(guī)格下，AIGC大模型能力提升10倍，Llama2 7B大模型Prefill階段算力利用率高達(dá)72%，Decode階段有效帶寬利用率超100%，充分釋放硬件潛力，遠(yuǎn)超行業(yè)平均水平。

芯原股份采用多架構(gòu)適配策略，依托在GPU、VPU等IP設(shè)計(jì)領(lǐng)域的積累，搭建支持多類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的NPU IP平臺(tái)。其NPU IP不綁定特定架構(gòu)，通過可配置計(jì)算單元與開放接口設(shè)計(jì)，滿足消費(fèi)電子、汽車電子等不同場(chǎng)景的需求。

這種策略的核心優(yōu)勢(shì)是降低客戶適配成本，能夠快速響應(yīng)不同行業(yè)的定制化需求，這也是其在國(guó)內(nèi)fabless客戶中滲透率較高的原因之一。

在商業(yè)模式方面，安謀科技Arm China采用生態(tài)主導(dǎo)的策略。其通過“硬件IP+軟件工具+開發(fā)套件”的一體化方案增強(qiáng)客戶粘性?！爸芤住盭3除硬件IP外，還配套了模型優(yōu)化工具、驅(qū)動(dòng)程序及應(yīng)用開發(fā)接口，幫助客戶加速大模型的端側(cè)部署，形成了從IP到終端，再到應(yīng)用的生態(tài)聯(lián)動(dòng)效應(yīng)。

芯原股份則堅(jiān)持平臺(tái)開放策略。其NPU IP支持與第三方工具鏈、算法模型兼容，不強(qiáng)制綁定自有軟件生態(tài)。這種模式的核心是降低客戶遷移成本，對(duì)于已采用第三方算法或工具鏈的客戶而言，接入成本低于封閉生態(tài)的IP產(chǎn)品。同時(shí)，芯原提供從IP授權(quán)到流片支持的全流程服務(wù)，提升合作便捷性。

整體而言，安謀科技Arm China的優(yōu)勢(shì)在于大模型適配能力和成熟生態(tài)，主戰(zhàn)場(chǎng)是復(fù)雜高階AI場(chǎng)景；而芯原股份的優(yōu)勢(shì)是IP種類豐富，其IP種類在全球排名前十的IP企業(yè)中排名前二，且定制化靈活，能滿足不同客戶從低功耗到高性能的多樣化定制需求。

03

端側(cè)AI機(jī)遇：共性選擇與差異路徑

端側(cè)AI已成為NPU IP產(chǎn)業(yè)的核心增長(zhǎng)引擎。根據(jù)弗若斯特沙利文預(yù)測(cè)，2025年全球端側(cè)AI市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到3219億元，2029年猛增至1.2萬億元，復(fù)合年增長(zhǎng)率高達(dá)39.6%，端側(cè)AI正成為人工智能發(fā)展的新戰(zhàn)場(chǎng)。中國(guó)端側(cè)AI市場(chǎng)規(guī)模的增速同樣明顯，將從2025年的802億元攀升至2029年的3077億元，復(fù)合年增長(zhǎng)率高達(dá)39.9%。

端側(cè)AI的快速發(fā)展為NPU IP產(chǎn)業(yè)帶來機(jī)遇，AI PC、智能手機(jī)、自動(dòng)駕駛汽車等終端產(chǎn)品均需NPU作為AI計(jì)算核心，這為本土NPU IP企業(yè)帶來巨大機(jī)遇。

頭部企業(yè)普遍認(rèn)識(shí)到，單純的硬件IP授權(quán)已無法滿足端側(cè)AI需求，硬件IP+軟件工具+算法優(yōu)化的一體化方案成為行業(yè)主流。

安謀科技Arm China“周易”X3在強(qiáng)調(diào)硬件性能的同時(shí)，升級(jí)了軟件生態(tài)，通過模型量化工具、推理引擎等組件加速大模型端側(cè)落地；芯原股份依托全流程服務(wù)能力，提供IP定制與算法適配的一體化支持；華為海思則通過MindSpore框架與達(dá)芬奇架構(gòu)NPU的協(xié)同，實(shí)現(xiàn)端云協(xié)同的AI部署。

這種趨勢(shì)本質(zhì)上是端側(cè)AI需求從具備算力向高效用算力的轉(zhuǎn)變。

在共性需求之外，各家企業(yè)基于自身優(yōu)勢(shì)形成差異化的端側(cè)AI布局策略，具體可以分為三類：高端突破、中低端覆蓋與垂直深耕。

安謀科技Arm China選擇高端突破路徑，聚焦AI PC、旗艦手機(jī)等高端端側(cè)設(shè)備，憑借“周易”X3的性能優(yōu)勢(shì)與大模型適配能力，爭(zhēng)奪全球高端NPU IP市場(chǎng)。其目標(biāo)客戶是國(guó)內(nèi)外頭部消費(fèi)電子芯片廠商，試圖以高端市場(chǎng)突破樹立技術(shù)標(biāo)桿，帶動(dòng)中低端產(chǎn)品銷售。

芯原股份走中低端全覆蓋路線，借助可配置化IP與低成本適配能力，滲透智能穿戴、智能家居、入門級(jí)手機(jī)等中低端場(chǎng)景。這些場(chǎng)景單價(jià)較低，但市場(chǎng)規(guī)模大，芯原通過“以量取勝”實(shí)現(xiàn)營(yíng)收增長(zhǎng)，2024年2.5%的全球市場(chǎng)份額即源于海量中低端端側(cè)設(shè)備的支撐。

地平線選擇“垂直場(chǎng)景深耕”路徑，避開通用端側(cè)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，聚焦自動(dòng)駕駛領(lǐng)域。征程系列芯片的NPU IP針對(duì)自動(dòng)駕駛優(yōu)化，支持多傳感器融合與復(fù)雜環(huán)境感知，以場(chǎng)景專用化建立競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

04

尾聲

中國(guó)本土NPU IP產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從技術(shù)跟隨到自主創(chuàng)新的縮影。

安謀科技Arm China的生態(tài)主導(dǎo)與芯原股份的平臺(tái)開放雖路徑不同，但都為本土產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

值得注意的是，中國(guó)NPU IP產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)并非零和博弈，而是要競(jìng)合共生。

競(jìng)爭(zhēng)，決定了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“效率”與“高度”。多個(gè)玩家在算力、能效、易用性上的比拼，可以驅(qū)動(dòng)技術(shù)快速迭代，迫使國(guó)產(chǎn)企業(yè)突破極限；

而合作，則奠定了產(chǎn)業(yè)安全的“廣度”與“底線”。在外資巨頭的壟斷背景下，諸多玩家在工具鏈開發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制定等領(lǐng)域形成協(xié)同，為整個(gè)中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)提供了寶貴的生態(tài)厚度，降低了系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)。

只有這種既競(jìng)爭(zhēng)又合作的格局，才能成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)快速迭代的重要?jiǎng)恿?，也為中?guó)半導(dǎo)體在上游IP領(lǐng)域筑牢著最堅(jiān)實(shí)的根基。