《生成式人工智能全棧技術(shù)專利分析報(bào)告》發(fā)布 AI大模型推動(dòng)智能芯片加速迭代與差異化創(chuàng)新

2025年3月29日，2025中國(guó)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移發(fā)展對(duì)接活動(dòng)在湖南長(zhǎng)沙召開，工信部電子知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心發(fā)布《2024生成式人工智能全棧技術(shù)專利分析報(bào)告》（以下簡(jiǎn)稱《報(bào)告》），揭示了AI智能芯片領(lǐng)域的專利布局、技術(shù)分布和代表性創(chuàng)新主體高質(zhì)量創(chuàng)新態(tài)勢(shì)。

圖1 智能芯片領(lǐng)域中國(guó)專利申請(qǐng)趨勢(shì)分析

《報(bào)告》是工信部電子知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心連續(xù)第七年就中國(guó)人工智能專利發(fā)展情況發(fā)布研究成果?！秷?bào)告》顯示，2017年至2024年間，我國(guó)生成式人工智能基礎(chǔ)層（智能芯片和軟件框架）、模型層和智能體公開專利申請(qǐng)數(shù)量達(dá)到167,634項(xiàng)，體現(xiàn)出強(qiáng)勁增長(zhǎng)的創(chuàng)新發(fā)展態(tài)勢(shì)。其中，智能芯片領(lǐng)域中國(guó)專利申請(qǐng)數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)，截至2024年達(dá)到19893項(xiàng)，有效專利占比46.6%，年申請(qǐng)量從2017年的1290項(xiàng)增至2023年最高的3004項(xiàng)，年復(fù)合增長(zhǎng)達(dá)18%以上。此外，專利申請(qǐng)人數(shù)量年均增長(zhǎng)達(dá)到9.9%，與專利申請(qǐng)量呈現(xiàn)同步持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。多家科技巨頭紛紛入局智能芯片領(lǐng)域，如華為的海思半導(dǎo)體、百度的昆侖芯、阿里巴巴的平頭哥等。從細(xì)分領(lǐng)域看，當(dāng)前智能芯片呈現(xiàn)通用與定制化多樣化發(fā)展態(tài)勢(shì)，截至2024年，與GPU相關(guān)專利2840項(xiàng)，APU相關(guān)專利1264項(xiàng)，DPU相關(guān)專利2848項(xiàng)，F(xiàn)PGA相關(guān)專利6640項(xiàng)，ASIC相關(guān)專利535項(xiàng)?？傮w上看，2017年至2024年，是智能芯片加速迭代與突破發(fā)展的階段，通用芯片年度申請(qǐng)量穩(wěn)步提升，針對(duì)高性能化、定制化芯片專利布局持續(xù)增長(zhǎng)，整體呈現(xiàn)差異化、多元化的發(fā)展趨勢(shì)。

表1 智能芯片領(lǐng)域主要技術(shù)分支中國(guó)專利布局分析

FPGA芯片具備動(dòng)態(tài)重配置能力，可根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)，與頻繁更新算法的場(chǎng)景（如深度學(xué)習(xí)模型優(yōu)化）適配度更高?！秷?bào)告》顯示，F(xiàn)PGA芯片是我國(guó)當(dāng)前專利申請(qǐng)數(shù)量較多的技術(shù)分支，表明智能芯片技術(shù)創(chuàng)新正向定制化和多樣化的方向發(fā)展。同時(shí)，2022年以來生成式人工智能大模型的爆發(fā)式增長(zhǎng)，帶動(dòng)了GPU芯片專利申請(qǐng)量的持續(xù)增長(zhǎng)；數(shù)據(jù)中心“新基建”等加速建設(shè)的強(qiáng)勁需求，推動(dòng)了DPU芯片專利申請(qǐng)量的穩(wěn)步提升。

表2 智能芯片領(lǐng)域中國(guó)專利申請(qǐng)與授權(quán) Top10 創(chuàng)新主體（企業(yè)）

《報(bào)告》顯示，企業(yè)類Top10創(chuàng)新主體申請(qǐng)專利共3350項(xiàng)，占智能芯片技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠偵暾?qǐng)量的16.8%，是智能芯片技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新的中堅(jiān)力量。如華為昇騰系列芯片通過達(dá)芬奇架構(gòu)實(shí)現(xiàn)云端—邊緣端協(xié)同計(jì)算，推動(dòng)AI算力普惠化；寒武紀(jì)作為國(guó)內(nèi)首家以AI芯片為核心業(yè)務(wù)的科技企業(yè)，在AI芯片自主創(chuàng)新突破方面表現(xiàn)突出；百度作為國(guó)內(nèi)先行布局AI加速領(lǐng)域的企業(yè)，形成了飛槳框架、昆侖芯片、XPU架構(gòu)以及搜索推薦、自動(dòng)駕駛等定制化場(chǎng)景的深度適配的閉環(huán)體系，構(gòu)建了全面賦能AI應(yīng)用的生態(tài)支撐能力。

圖2 智能芯片領(lǐng)域創(chuàng)新主體 AI 專利高質(zhì)量發(fā)展能力分布

《報(bào)告》從生成式人工智能全棧技術(shù)所代表的“新型基礎(chǔ)設(shè)施”稟賦出發(fā)，構(gòu)建涵蓋突破創(chuàng)新指數(shù)、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用指數(shù)和生態(tài)支撐指數(shù)的多維度“AI專利高質(zhì)量發(fā)展評(píng)測(cè)指標(biāo)體系”，形成對(duì)代表性創(chuàng)新主體專利高質(zhì)量創(chuàng)新能力的研究與刻畫。從圖2中看出，華為、寒武紀(jì)、百度、浪潮的創(chuàng)新突破能力（氣泡規(guī)模）位居“第一梯隊(duì)”，形成了芯片設(shè)計(jì)、訓(xùn)練推理、全棧架構(gòu)和算力基建等全方位協(xié)同的創(chuàng)新發(fā)展格局。

最后，《報(bào)告》認(rèn)為，算力仍是科技比拼的基礎(chǔ)和重點(diǎn)。伴隨“人工智能+”專項(xiàng)行動(dòng)以及生成式人工智能技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用的持續(xù)推進(jìn)，將進(jìn)一步推高對(duì)“普惠”算力的整體需求，我國(guó)智能芯片自主創(chuàng)新有望迎來穩(wěn)定的突破發(fā)展時(shí)期。

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