人工智能典型技术人工智能的研究领域人工智能基础概念

　　第二阶段（2000年~2007年），不变增加阶段，该期间CPLD专利规划数目增加放慢且增速连结安稳，体量逐步扩展；　　[6] 取FPGA专利总量位列环球TOP10的申请报酬阐发工具，以2015-2019年专利数目降序布列展现图象

　　第二阶段（2000年~2007年），不变增加阶段，该期间CPLD专利规划数目增加放慢且增速连结安稳，体量逐步扩展；

　　[6] 取FPGA专利总量位列环球TOP10的申请报酬阐发工具，以2015-2019年专利数目降序布列展现图象。

　　（二）中国在AI芯片范畴的专利规划数目最多且增速最快，日本、美国和韩国具有优良的AI芯片专利规划根底，但比年来增加势头不较着，日本专利规划显现降落趋向。

　　从申请人专利规划（图 23）上看，CPLD范畴劣势机构次要来自中国、美国和韩国。此中，中国共有18家机构进入TOP20，海潮团体以264项专利位列环球首位，郑州云海信息手艺有限公司紧随厥后，共有215项专利，别的还包罗英业达科技有限公司、国度电网公司野生智能的研讨范畴、鸿海团体、中国科学院等；美国有1家机构进入TOP20，赛灵思公司以20项专利位列环球第16位；韩国有1家机构进入TOP20，LG团体以20项专利位列环球第15位。

　　从申请人专利规划（图 11）上看，GPU范畴劣势机构次要来自日本、美国和韩国。此中，日本共有13家机构进入TOP20，佳能公司以3389项专利位列环球首位，日本理光股份有限公司紧随厥后，共有2007项专利；美国共有6家机构进入TOP20，富士施乐公司1698项专利位列环球第3位，别的还包罗英伟达公司、英特尔公司、微软公司、苹果公司和高通公司；韩国有1家机构进入TOP20，即三星公司，其专利规划数目为1226项，位列环球第4位。中国未有一家机构进入环球TOP20野生智能根底观点。

　　第二阶段（1994年~2007年），不变增加阶段，该期间FPGA专利规划数目增加放慢且增速连结安稳，体量逐步扩展；

　　从申请人专利规划（图 17）上看野生智能根底观点，FPGA范畴劣势机构次要来自中国、美国和韩国。此中，中国共有15家机构进入TOP20，中国科学院以838项专利位列环球首位，国度电网公司紧随厥后，共有544项专利，别的还包罗中国电子科技团体公司、海潮团体、北京航空航天大学、西安电子科技大学等；美国共有3家机构进入TOP20，赛灵思公司以243项专利位列环球第7位，别的还包罗Altera公司、Actel公司；韩国共有2家机构进入TOP20，LG团体以180项专利位列环球第13位，别的还包罗三星公司。

　　第三阶段（2007年~2019年），快速增加阶段，该期间CPLD专利规划数目显现快速生长态势，是CPLD在近30年开展过程中的黄金期间。

　　第一阶段（1960年~1980年），肇端阶段，该期间AI芯片专利规划数目增加速率较慢，体量较小，属于AI芯片手艺研发初始期间；

　　经由过程申请人专利规划数目五年变革趋向（图 18）能够看出，2015年~2019年，包罗中国科学院在内的9家机构FPGA专利规划数目排列环球第1至9位，且自2000年~2004年以来，上述9家专利规划数目显现快速增加的态势。相较之下，美国赛灵思公司的专利规划数目显现降落趋向，2015年~2019年间的专利数目位列环球第10位。

　　为更好地掌握AI芯片手艺的内在及产物范例，更精确地订定AI芯片专利的检索战略，本文对AI芯片停止了拆解，详见表 1。

　　“四方专利”是指同时在中国专利局、欧洲专利局、日本专利局、美国专利与商标局提交专利申请的创造缔造。因为上述专利机构的专利申请和保护本钱较高，假如创造者同时在上述市场追求专利庇护，并情愿付出高本钱的专利申请和保护费，普通以为这些专利背后的手艺创造能够有较高代价。

　　跟着深度进修范畴带来的手艺性打破野生智能的研讨范畴，野生智能不管在科研仍是在财产使用方面都获得了快速的开展。深度进修算法需求大批的矩阵乘加运算，对大范围并行计较才能有很高的请求，CPU和传统计较架构没法满意关于并行计较才能的需求，需求特别定制的芯片，因而，AI芯片手艺得以疾速开展。

　　经由过程阐发环球专利滥觞国/地辨别布状况，提醒AI芯片范畴的劣势手艺国度/地域。从AI芯片专利规划总量（图 3）上看，中国在AI芯片范畴的专利规划数目最多，达37775项。其次是日本（22227项）、美国（10912项）和韩国（5224项）。别的，德国和中国台湾的专利规划数目均大于500项，但与上述四国间的差异较大。

　　[1] 取专利总量位列环球TOP10的国度/地域为阐发工具，以2015-2019年专利数目降序布列展现图象。

　　经由过程申请人专利规划数目五年变革趋向（图 6）能够看出，2015年~2019年，海潮团体和中国科学院在AI芯片范畴的专利规划数目排列环球第1、2位，且自2000年~2004年以来，这两家机构的专利规划数目显现快速增加的态势。相较之下，日本佳能公司和理光股份有限公司的专利规划数目显现降落趋向，2015年~2019年间的专利数目排列环球第4、5位。

　　经由过程四方专利数目TOP20国度/地辨别布状况（图 13）可知，日本所具有的GPU四方专利数目最多，达857项，其次是美国（194项）、韩国（76项）、荷兰（36项），中国具有14项GPU四方专利，位列环球第7位。同时，应留意的是，中国GPU专利总量虽位列环球第2位，可是四方专利数目与日本和美国存在较大差异，专利团体质量有待进一步提拔。

　　经由过程FPGA专利规划数目五年变革趋向（图 16）能够看出，中国在FPGA范畴的专利规划数目增加速率极快，相较2000年~2004年，2015年~2019年中国专利规划数目增加了近68倍。别的，美国、韩国和日本的专利规划数目均显现差别水平的降落态势。

　　从专利数目演变趋向（图 8）中能够看出，1960年至2019年间，GPU范畴的环球专利规划整体显现增加态势，总计产出58967项专利，2006年专利规划数目最多，达2494项。

　　第一阶段（1990年~2000年），肇端阶段，该期间CPLD专利规划数目增加速率较慢，体量较小，属于CPLD手艺研发初始期间；

　　[2] 取专利总量位列环球TOP10的申请报酬阐发工具，以2015-2019年专利数目降序布列展现图象。

　　从专利数目演变趋向（图 20）中能够看出，1990年至2019年间，CPLD范畴的环球专利规划整体显现快速增加态势，总计产出4511项专利，2015年专利规划数目最多，达420项。

　　[3] 取GPU专利总量位列环球TOP10的国度/地域为阐发工具，以2015-2019年专利数目降序布列展现图象。

　　经由过程四方专利数目TOP20国度/地辨别布状况（图 7）可知，日本所具有的AI芯片四方专利数目最多，达929项，其次是美国（282项）、韩国（96项）、德国（43项）、荷兰（42项），中国具有32项AI芯片四方专利，位列环球第6位。同时，应留意的是，中国在AI芯片专利总量方面占有劣势，可是四方专利数目与日本和美国存在较大差异，专利团体质量有待进一步提拔。

　　（一）AI芯片环球专利规划整体显现快速增加态势，阅历了肇端野生智能根底观点、不变增加、颠簸增加和快速增加四个开展阶段，GPU、FPGI、ASIC、CPLD四个分支范畴是AI芯片手艺研发的支流标的目的。

　　（三）AI芯片范畴劣势机构仍次要集合在日本，但比年来，海潮团体、中国科学院等中国机构在AI芯片范畴的专利规划力度提拔较着。

　　自2016年英国野生智能公司DeepMind研发的AlphaGo击败人类职业围棋选手以来，环球关于野生智能的存眷不竭升温，相干手艺研发不竭打破，手艺使用愈发普遍，天下经济社会的开展历程遭到深入影响。就像野生智能科学家吴恩达说的那样：“野生智能就是新电力。很难设想有哪一个行业不会被野生智能所改动”。在此布景下野生智能的研讨范畴，客观提醒野生智能范畴典范手艺的开展态势和立异格式、显现野生智能手艺的使用近况、比照环球列国环绕野生智能手艺的手艺规划差别，关于展开野生智能手艺研发、指引宏观决议计划具有理想意义。

　　[5] 取FPGA专利总量位列环球TOP10的国度/地域为阐发工具，以2015-2019年专利数目降序布列展现图象。

　　第四阶段（2008年~2019年），快速增加阶段，该期间AI芯片专利规划数目显现快速增加态势，是AI芯片在近60年开展过程中的黄金期间。

　　专利文献是手艺立异功效的主要载体，可以有用反应手艺研发的停顿和趋向。因而，本系列陈述从专利阐发的角度动身，针对野生智能范畴的五项典范手艺和使用——机械进修、天然言语处置、计较机视觉、语音处置、AI芯片——别离展开阐发，以期为我国野生智能手艺研发和决议计划供给支持和启示。

　　经由过程CPLD专利规划数目五年变革趋向（图 22）能够看出，中国在CPLD范畴的专利规划数目增加速率极快，相较2000年~2004年，2015年~2019年中国专利规划数目增加了近18倍。

　　从专利数目演变趋向（图 14）中能够看出，1960年至2019年间，FPGA范畴的环球专利规划整体显现快速增加态势，总计产出31225项专利，2018年专利规划数目最多，达3491项。

　　经由过程专利规划数目随工夫的演变趋向，和各分支范畴专利数目散布，能够提醒AI芯片范畴的环球专利手艺研发及规划态势。

　　[7] 取CPLD专利总量位列环球TOP10的国度/地域为阐发工具，以2015-2019年专利数目降序布列展现图象。

　　第三阶段（2007年~2019年），颠簸增加阶段，该期间FPGA专利规划数目显现快速生长态势，是FPGA在近60年开展过程中的黄金期间。

　　[4] 取GPU专利总量位列环球TOP10的申请报酬阐发工具，以2015-2019年专利数目降序布列展现图象。

　　经由过程阐发专利手艺组成（图 2）能够看出野生智能的研讨范畴，GPU、FPGI、ASIC、CPLD四个分支范畴的专利规划数目最多，别离是59071项、31455项、8769项、4531项。其他如类脑芯片、VPU、NPU、DPU平分支范畴的专利规划数目较少，仍处于观点设想或原型制作的阶段，还没有构成大范围产物化才能。

　　经由过程申请人专利规划数目五年变革趋向（图 24）能够看出，2015年~2019年，中国10家机构CPLD专利规划数目占有环球前10位，且自2000年~2004年以来，大都机构专利规划数目显现快速增加的态势。

　　第三阶段（1986年~2000年），不变增加阶段，该期间GPU专利规划数目增加放慢且增速连结安稳，体量逐步扩展；

　　经由过程GPU专利规划数目五年变革趋向（图 10）能够看出，中国在GPU范畴的专利规划数目增加速率极快，相较2000年~2004年，2015年~2019年中国专利规划数目增加了近56倍。别的，美国的专利规划数目显现安稳增加态势，专利体量逐步扩展；日本的专利规划数目显现降落态势，2010年~2014年、2015年~2019年相较前一个五年均呈现专利规划数目折半的征象。

　　第四阶段（2000年~2019年），颠簸不变阶段，该期间GPU专利规划数目显现颠簸不变态势，团体上未有大的增加或削减。

　　从CPLD专利规划总量（图 21）上看，中国在CPLD范畴的专利规划数目最多，达4036项，与其他国度/地域比拟，占有数目上的绝对劣势。其次是美国（113项）、韩国（104项）和中国台湾（101项）。别的，日本、印度、法国和德国的专利规划数目均大于10项，但与中国间的差异较大。

　　经由过程阐发环球专利申请人散布状况，提醒AI芯片范畴的劣势机构。从申请人专利规划（图 5）状况上看，AI芯片范畴劣势机构次要来自日本、中国、美国和韩国。此中，日本共有11家机构进入TOP20，佳能公司以3489项专利位列环球首位，日本理光股份有限公司紧随厥后，共有2226项专利；中国共有5家机构进入TOP20，中国科学院以1228项专利位列环球第6位，别的还包罗海潮团体、国度电网公司、郑州云海信息手艺有限公司、中国电子科技团体公司；美国共有3家机构进入TOP20，富士施乐公司以1744项专利位列环球第3位，别的还包罗英特尔公司和英伟达公司；韩国有1家机构进入TOP20，即三星公司，其专利规划数目为1525项，位列环球第4位。

　　（四）AI芯片范畴的四方专利次要由日本和美国持有，中国的持有量与上述两国间仍有较大的差异，专利团体质量有待进一步提拔。

　　从GPU专利规划总量（图 9）上看，日本在GPU范畴的专利规划数目最多，达20141项，与其他国度/地域比拟，占有数目上的绝对劣势。其次是中国（7826项）、美国（5481项）和韩国（3515项）。别的，中国台湾和德国的专利规划数目均大于400项，但与上述四国间的差异较大。

　　经由过程四方专利数目TOP10国度/地辨别布状况（图 25）可知，法国所具有的CPLD四方专利数目最多，共3项，中国台湾、德国、日本、比利时等均具有1项CPLD四方专利。中国未具有CPLD四方专利。

　　本陈述面向提醒AI芯片专利规划态势的客观需求，基于环球范畴内AI芯片专利数据，从整体和典范分支范畴两个层面，从专利态势阐发、专利滥觞国/地域、专利申请人、高代价专利四个角度，对AI芯片范畴的专利规划状况停止阐发，获得以下结论：

　　本文是系列陈述的第五篇，针对AI芯片手艺停止专利阐发，提醒环球AI芯片手艺的专利规划态势和合作格式。

　　第三阶段（1994年~2008年），颠簸增加阶段，该期间AI芯片专利规划数目显现颠簸增加态势，呈现了三起三落的手艺研发态势；

　　经由过程申请人专利规划数目五年变革趋向（图 12）能够看出，2015年~2019年，三星公司、佳能公司和索尼公司在GPU范畴专利规划数目排列环球前3位，此中，三星公司GPU专利规划数目显现增加态势，而佳能公司和索尼公司则均处于降落趋向。别的，日本理光股份有限公司、柯尼卡美能达公司等日本机构的专利规划数目也处于降落趋向。

　　第一阶段（1960年~1977年），肇端阶段，该期间GPU专利规划数目增加速率较慢，体量较小，属于GPU手艺研发初始期间；

　　（五）中国在FPGA和CPLD范畴的手艺劣势较着，在GPU范畴与日本仍存在必然的差异，可是中国在上述分支范畴连续连结着较强的专利规划力度。

　　[8] 取CPLD专利总量位列环球TOP10的申请报酬阐发工具，以2015-2019年专利数目降序布列展现图象。返回搜狐，检察更多

　　第一阶段（1960年~1994年），肇端阶段，该期间FPGA专利规划数目增加速率较慢，体量较小，属于FPGA手艺研发初始期间；

　　从FPGA专利规划总量（图 15）上看，中国在FPGA范畴的专利规划数目最多，达23829项，与其他国度/地域比拟，占有数目上的绝对劣势。其次是美国（2849项）、韩国（975项）和日本（959项）。别的，德国、印度、中国台湾、英国的专利规划数目均大于100项，但与上述四国间的差异较大。

　　第二阶段（1977年~1986年），快速增加阶段，该期间GPU专利规划数目显现快速增加态势，增速逐步加大；

　　第二阶段（1980年~1994年），不变增加阶段，该期间AI芯片专利规划数目增加放慢且增速连结安稳，体量逐步扩展；

　　经由过程四方专利数目TOP10国度/地辨别布状况（图 13）可知，美国所具有的FPGA四方专利数目最多，达39项，其次是日本（34项）和德国（11项），中国具有9项FPGA四方专利，位列环球第4位。同时，应留意的是，中国FPGA专利总量遥遥抢先于其他国度，可是四方专利数目与美国和日本仍存在必然差异，专利团体质量有待进一步提拔。

　　经由过程AI芯片专利规划数目五年变革趋向（图 4）能够看出，中国在AI芯片范畴的专利规划数目增加速率极快，相较2000年~2004年，2015年~2019年中国专利规划数目增加了37倍。别的，美国的专利规划数目显现安稳态势，增加趋向不较着；日本的专利规划数目显现降落态势，2010年~2014年、2015年~2019年相较前一个五年均呈现专利规划数目折半的征象。

　　基于上述对AI芯片手艺的拆解，订定检索词并构建检索战略，获得相干专利后，从专利态势、专利滥觞国/地域、专利申请人、高代价专利四个角度对AI芯片及其分支范畴停止专利规划阐发。