2026年天数智芯公司研究报告:国产GPGPU迈入大规模商用阶段

  • 来源:华泰证券
  • 发布时间:2026/04/20
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天数智芯公司研究报告:国产GPGPU迈入大规模商用阶段。产品快速迭代构建全栈算力矩阵,兼容CUDA降低客户迁移成本公司为国内首家实现通用GPU训练及推理芯片量产厂商,已形成“量产一代、设计一代、预研一代”清晰产品迭代节奏,公司预计新产品智铠Gen3、天垓Gen4、天垓Gen5将于2H26/2H26/2027陆续量产。公司产品架构快速迭代升级,持续缩小与海外龙头厂商差距,公司预计2026年其天璇和天玑架构将实现与英伟达Blackwell架构(24年)的对标和超越,2027年天权架构有望进一步对标并超越英伟达Rubin架构(26年)。且公司产品深度兼容CUDA生态,在SDK...

天数智芯:国产 GPGPU 核心供应商

天数智芯为国产 GPGPU 核心供应商。天数智芯成立于 2015 年,产品涵盖 GPGPU 芯片 以及定制化 AI 计算解决方案。公司采用自主研发硬件架构与高速多卡集群技术,形成了覆 盖 AI 训练、推理及 AI 算力解决方案的全栈产品体系,包括用于 AI 模型训练的天垓系列、 用于 AI 模型推理的智铠系列和用于边端算力的彤央系列。公司是国内首家实现训练型、推 理型通用 GPU 芯片量产的公司,同时,亦是首家采用先进 7nm 工艺技术达成该等里程碑 的公司。截至 2025 年底,公司产品已在大模型、金融、医疗、教育、交通等超过 20 个行 业落地应用,服务超过 300 家客户,完成超 1000 次模型部署,产品能力已达到商用级别, 累积出货量超 8 万片。通过与高校、研究机构及行业龙头的合作,公司的产品已成功部署 于金融、医疗、交通、教育等多个关键行业。根据弗若斯特沙利文的资料,2024 年公司在 中国通用 GPU 市场份额约 0.3%,在国内训练型通用 GPU 市场份额约 10.5%。

股权结构:无实际控制人,以员工持股平台为核心

公司无实际控制人,股权结构清晰,员工持股平台、大钲资本实体以及海南数芯实体分别持 有公司 21.25%/20.62%/6.76%股权。其中,员工持股平台包括上海曦识、上海溢识、上海 琼羽、上海溯识、上海源识、上海纳识、上海悦识。持股平台普通合伙人上海数麒负责持股 平台于公司的投票权,而公司董事长盖鲁江为上海数麒唯一股东及唯一董事。盖鲁江拥有近 二十年财务及投资管理经验,曾在德勤、普华永道及华夏幸福等机构担任要职,全面负责公 司的日常管理和整体战略规划。此外,公司执行董事兼副总裁孙怡乐(负责芯片研发)、副 总裁刘圆(负责芯片量产与实现)及石加圣(负责软件研发)均拥有 AMD 研发履历,副总 裁吕坚平曾历任英伟达高级架构师及三星、联发科技术高管,均具备丰富产业经验。

发展历程:专注 GPGPU 赛道,完成“云+边+端”全场景算力布局

天数智芯于 2015年正式成立,2018年启动通用并行图形处理器设计,聚焦通用GPU赛道。 2021 年公司推出中国首款通用 GPGPU 产品——第一代训练系列 TG Gen 1 并实现量产; 2022 年公司推出第一代、第二代推理系列 ZK Gen 1 与 ZK Gen 1X,完善推理算力矩阵; 2023 年紧接着推出第二代训练系列 TG Gen 2 并实现量产;并于 2024 年推出第三代训练 系列 TG Gen 3,进一步提升高端训练芯片性能。此外,公司于 2026 年 1 月正式发布边端 算力产品彤央系列,正式完成“云+边+端”全场景算力布局。

公司积极把握人工智能产业发展机遇和算力需求升级趋势,不断完善 GPGPU 产品矩阵, 拥有天垓系列、智铠系列、彤央系列三大产品线: 1)天垓系列(训练通用 GPU):天垓系列是公司面向 AI 训练和通用计算场景的旗舰通用 GPU 产品。自 2021 年 9 月天垓 Gen1 实现量产交付以来,公司奠定在该领域的先发优势。 2023 年 9 月,公司推出第二代训练产品天垓 Gen2,其在整型精度性能、架构效率和应用性 能上较前代产品得以增强,并于同年第四季度实现量产,广泛支持主流深度学习框架、模型 加速算子和大规模集群调度。2024 年第三季度,公司发布天垓 Gen3,该产品在大规模集群 效率和互联能力上进一步增强,支持更大内存容量和更高点对点通信带宽。公司预计于 2026 年上半年推出天垓 Gen4,并于 2026 年下半年量产,新一代产品相较天垓 Gen3,在算力、 带宽及存储方面进行全面升级。从收入来看,2024 年,以天垓系列为核心的 AI 训练产品收 入2.69亿元,占总营收49.9%;2025年,该系列产品实现收入5.84亿元,占比提升至56.47%。2)智铠系列(推理通用 GPU):智铠系列是公司面向云端及边缘 AI 推理场景打造的首款 通用 GPU 产品。2022 年 12 月公司推出智铠 Gen1 及智铠 Gen1X,覆盖高功耗云端推理 与低功耗边缘计算两大方向,并于 2023 年 2 月实现量产交付。其中,智铠 Gen1 支持 GPTQ/AWQ/SmoothQuant 等量化算法及 vLLM/TGI 推理引擎,可高效支撑大语言模型推 理;智铠 Gen1X 适用于低功耗应用如嵌入式设备等边缘场景。随着该系列产品放量, 2023/2024 年公司智铠系列收入达 0.46/1.00 亿元,占公司总收入 15.8%/18.6%,2025 年, 智铠系列收入同比增长 238.19%达 3.39 亿元,占比提升至 32.79%。 3)彤央系列(边缘算力):彤央系列专注于边缘算力。2026 年 1 月,公司正式发布彤央系 列四款产品:彤央 TY1000、彤央 TY1100、彤央 TY1100_NX 和彤央 TY1200,四款产品 形态规格各异、应用场景各有侧重,助力公司完成“云+边+端”全场景算力布局。

经营情况:收入高速增长,供应稳定性显著提升

自 2021 年首款 GPU 产品量产以来,公司持续加速迭代,推动收入实现高速增长,2022-2025 年收入从 1.89 亿元增至 10.34 亿元,年复合增长率达 76.21%,同时,公司下游客户数显 著增加,从 2022 年的 22 家增至 2025 年的 340 家,客户覆盖广度行业领先。从营收结构 来看,公司天垓训练系列产品收入贡献较高,2025 年 5.84 亿元,占比 56.47%;伴随推理 应用市场需求快速增长,公司推理系列收入占比也在持续提升,智铠系列收入由 2023 年的 0.46 亿元增至 2025 年的 3.39 亿元,占比由 15.82%提升至 32.79%。

毛利率方面,2022-2024 年,公司综合毛利率为 59.4%/49.5%/49.1%,2023 年、2024 年 下降主要系 AI 算力解决方案业务收入占比增加,AI 算力解决方案由于集成第三方产品及元 件,毛利率低于通用 GPU 产品业务。伴随公司产品结构更加均衡,同时产品持续迭代提升 市场竞争力,公司毛利率稳中有升,2025 年实现毛利率 53.99%。

预付款项、存货水平呈现上升趋势,供应稳定性持续增强。2022-2025 年公司预付款项及 其他资产分别为 1.13、3.39、2.03、6.30 亿元,整体呈现持续提升趋势。存货方面,2022-2025 年存货余额从 2.44 亿元增长至 7.10 亿元,其中,2025 年同比增速达 107.1%,主要系公 司为应对客户需求快速增长而主动增加原材料储备,以确保供应链稳定和产品及时交付。 预付款项、存货快速增长,供应稳定性持续增强,为后续收入放量奠定基础。

AI 芯片:算力需求快速增长,国产替代持续加速

AI 芯片架构主要可分为通用图形处理器(GPGPU)、专用集成电路(ASIC)以及现场可编 程门阵列(FPGA)。GPGPU 是一种专为通用计算设计的图形处理器单元,凭借其并行处 理能力和多功能性,已成为主流的 AI 芯片架构,能够处理从模型训练到推理任务的各种复 杂工作负载,其成熟的软件系统、丰富的开发工具以及广泛采用的编程框架,已使其稳固 成为 AI 算力基础设施的基石。ASIC 采用算法嵌入式的硬件架构,虽然能为特定任务提供 卓越的性能与能效,但其对持续演进的 AI 算法适应性有限。FPGA 是一种在制造后仍可重 新配置硬件功能的集成电路,在可编程性与硬件优化性能之间提供了独特的平衡,尤其适 用于对低延迟有要求的任务或最终算法或标准尚未固化的场景。

GPGPU 已成为 AI 应用的基础算力核心组件。GPGPU 优势在于兼具高性能与高通用性, 不仅能够高效执行当前主流的矩阵运算和并行计算任务,更能凭借灵活的指令集与可编程 架构,持续适配从传统模型到 Transformer 乃至未来全新算法,在算法快速迭代的 AI 时代 始终保持生命力。通用 GPU 主要分为训练与推理两大类别,训练通用 GPU 对内存容量、 带宽以及并行计算能力有更高要求,专为模型开发的密集计算需求而设计,而推理通用 GPU 则主要针对高效模型部署及执行进行优化,更注重低延迟及能效表现。

市场规模:中国千亿市场仍在高速成长

AI 军备竞赛仍在持续,VA 预计 2026 年海外/国内主要 CSP 资本开支将保持同比 53%/42% 高增长。自 2022 年 11 月 ChatGPT 发布以来,生成式 AI 推动全球进入人工智能黄金发展 期。全球科技巨头持续投入 AI 军备竞赛,不断加码数据中心资本支出,2025 年海外四家主 要 CSP 厂商谷歌、亚马逊、Meta 及微软合计资本开支达到 3725.5 亿美金,同比增长 67%, 根据 VA 一致预期,2026 年四家 CSP 厂商资本开支合计将继续增长 53%至 5707.7 亿美金; 国内互联网厂商 2024 年以来资本开支亦大幅提升,2025 年腾讯、百度、阿里三家资本开支 合计 2124.6亿人民币(yoy:+36.8%),VA一致预期 2026年将增长至 3035.3亿人民币(yoy: +42.4%)。AI 资本投入持续加码,将同步带动 AI 芯片市场规模高速增长。根据麦肯锡预测 (2025),中性假设情境下,2025 年至 2030 年全球人工智能基础设施总投入将达 5.2 万 亿美元,其中芯片及 IT 设备约占总投资的 63%,剩余 31%/6%用于基建/能源电力。

2029 年中国通用 GPU 市场规模有望达 7153 亿人民币,26-29E CAGR 达 26.9%。在 AI 大模型应用深化与推理需求加速释放的双重驱动下,中国 AI 芯片市场规模高速增长,根据 弗若斯特沙利文数据,2029 年有望达到 8981 亿元,26-29E CAGR 达 26.2%。作为 AI 加 速计算的核心载体,通用 GPU 在 AI 芯片市场中的主导地位持续强化,中国通用 GPU 市场 规模从 2022 年的 534 亿元增长至 2024 年的 1546 亿元,复合年增长率达 70.1%;弗若斯 特沙利文预计通用 GPU 市场份额将从 2024 年的 71%进一步提升至 2029 年的 80%,对应 2029 年将进一步增长至 7153 亿元,2026-2029 年复合年增长率为 26.9%。

编辑:火腿肠
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