在 AI 硬件中集成高带宽内存(HBM),正成为处理大规模 AI 模型训练和推理的关键。这一趋势始于 mid-2022,当时 SK Hynix、Samsung 和 Micron 等芯片制造商加快开发 HBM3 和下一代内存架构,以支持 GPU 和 AI 加速器。在生成式 AI和大语言模型(LLM)对内存的高需求推动下,这一趋势提升了处理速度、减少了瓶颈,并支持并行处理。预计到 2025 年,这种技术将成为主流,为云端、高性能计算(HPC)和边缘数据中心的高级 AI 工作负载提供支持。
本地部署的 AI 基础设施约占 AI 硬件市场份额的 32%,复合年增长率约为 15%。对于管理需要低延迟处理的关键数据的企业而言,这一趋势尤其有用。它使医疗、国防和金融等行业能够更好地控制 AI 工作负载,并提升数据隐私保护水平和定制能力。这也进一步推动了混合 AI 系统的发展,且随着边缘基础设施和私有云基础设施的应用增加,本地部署的 AI 基础设施也可能同步扩展。
美国人工智能硬件市场,2022—2034年(十亿美元)
获取影响这个市场的主要细分市场的详细见解
2024 年,美国在北美 AI 硬件市场中占据主导地位,市场份额约为 91%,营收达到 198 亿美元。
美国凭借在创新、供应链和基础设施方面的卓越实力,在 AI 硬件市场中保持了相当大的份额,进一步巩固了其在 AI 基础技术领域的领先地位。
NVIDIA、AMD、Intel 和 Qualcomm 等美国领先企业是 AI 硬件的主要制造商,在行业 GPU、AI 加速器和定制芯片市场占据显著份额。2024 年,美国企业继续推出先进处理器,专为训练大型语言模型和实时推理而设计。
受国家 AI 政策、政府资助的研发计划以及高校与产业界的积极合作推动,加拿大 AI 硬件市场以 22% 的复合年增长率增长。医疗保健和能源行业关注边缘 AI,并需要注重数据隐私、功耗较低的硬件。受泛加拿大人工智能战略等举措推动,加拿大也日益成为 AI 基础设施发展的重要枢纽。
2024 年,美国医疗保健、金融、零售、汽车和制造业的 AI 应用迅速增长,给数据分析、自动化和计算带来了新的挑战。
例如,2025 年 1 月,NVIDIA 与 GE healthcare 合作部署由 Blackwell GPU 驱动的 AI 医学影像系统,在提升诊断能力的同时降低成本,表明强大的计算能力如何推动关键行业的先进需求。
例如,肯尼亚的 Apollo Agriculture 运用卫星图像和低功耗边缘人工智能技术,为小农户提供精准农业指导,通过实时提供种植建议和作物定期养护计划,提高作物产量。
AI硬件市场份额
2024年,AI硬件行业排名前7的公司——NVIDIA、Microsoft、Qualcomm Technologies、Amazon Web Services (AWS)、Intel、Advanced Micro Devices 和 Apple——合计占据约83%的市场份额。
NVIDIA 是首家推出 GPU 的企业,如今 GPU 已成为数据中心和边缘计算领域 AI 训练的关键硬件。其 CUDA 平台与 DGX 系统在机器学习、深度学习和生成式 AI 中发挥着重要作用。NVIDIA 目前也涉足 AI 基础设施和网络软件。凭借全球 AI 芯片市场近 50% 的份额,NVIDIA 已成为全球大型语言模型(LLM)和 AI 基础设施不可或缺的一部分。
Microsoft 大力投资 AI 优化,尤其是自其云平台 Azure 推出以来,不仅整合了 NVIDIA GPU,还开发了 Azure Maia 等定制 AI 芯片。Microsoft 正与 Open AI 合作,为 Microsoft 365 和通用助手 Copilot 规划下一代 AI 功能。
Qualcomm 是边缘设备和移动设备 AI 硬件的主要供应商之一。其 snapdragon 平台通过神经处理单元,将 AI 融入智能手机、可穿戴设备和汽车技术。Qualcomm AI Engine 利用 AI 技术支持设备端推理,应用于视觉、语音和预测任务。该公司还在进一步开发面向物联网和机器人领域的 AI 解决方案。
作为领先的云端 AI 基础设施提供商之一,AWS 提供自主设计的 Trainium 和 Inferentia AI 芯片,分别用于模型训练和推理。这些芯片应用于 AWS 数据中心,为 Sage Maker、Bedrock 及其他生成式 AI 任务提供支持。AWS 也支持 NVIDIA 和 AMD GPU。为保持其作为基础性云 AI 服务提供商的地位,AWS 正通过扩大其全球基础设施和硬件产品组合来巩固自身优势,以满足云端 AI 需求,并跟上企业和初创公司的创新步伐。
Intel 一直是计算硬件行业的主要参与者之一。该公司不仅提供 Xeon 处理器、Habana Labs Gaudi AI 加速器和 FPGA 等针对 AI 优化的产品,也专注于医疗保健、工业自动化和数据中心领域的云端及边缘 AI 解决方案。该公司高度重视 AI 软件栈以及 Open VINO 等开放平台。通过持续加大对类脑计算和可扩展 AI 芯片的研发投入,Intel 希望在不同领域提供涵盖推理和训练的集成解决方案,以抵御其他竞争对手的挑战。
AMD 提供 Instinct 系列中的一款高性能 GPU,用于数据中心和 AI 工作负载。尽管面临竞争,但凭借 MI300 以及即将发布的 MI350 芯片,AMD 有望削弱 NVIDIA 在大型模型训练领域的主导地位。AMD 还在进军全机架 AI 系统,并收购 Pensando 和 Eno semi 等公司,以进一步开发 AI 和硅光子技术。
Apple 通过自主研发的芯片实现 AI 功能,例如嵌入 A 系列和 M 系列芯片中的 Neural Engine。这些设备支持 Face ID、Siri、照片增强功能,以及在设备上运行的机器学习算法。Apple 通过本地 AI 处理实现较高的隐私保护水平和性能。
AI 硬件市场企业
AI 硬件行业的主要企业包括:
Advanced Micro Devices (AMD)
Amazon Web Services (AWS)
Apple
Google
IBM
Intel
Microsoft
NVIDIA
Qualcomm Technologies
Samsung Electronics
AMD 推出了名为 Instinct MI350 的新系列加速器和全机架系统,专注于数据中心内的高性能 AI 计算。NVIDIA 也推出了强大的 Blackwell GPU 架构,并公布了名为 Project GROOT 的项目及最新 AI 个人计算技术。AWS 推出了搭载 Trainium 和 Inferentia 的新芯片,可在云端 AI 模型训练和推理中实现先进且具成本效益的扩展。
Intel 也发布了新款 Gaudi 3 AI 芯片和处理器,提升企业 AI 驱动系统的效率。另一方面,Google 发布了自有的 Axion CPU,并开发了 TPU v5p(Ironwood),以改善内部 AI 工作负载。Microsoft 发布了搭载 Azure Maia 100 芯片的 AI 驱动设备,以及内置高性能 NPU、可带来流畅 AI 体验的 Copilot PC。
Apple 正在开发定制服务器芯片 Baltra,用于其内部 AI;Qualcomm 则发布了 Snapdragon X Elite 和 Cloud AI 100 Ultra 处理器,继续保持其在每瓦 AI 效率方面的行业标杆地位。IBM 升级了 Telum II AI 处理器,同时筹备推出 North Pole 芯片,旨在实现超高能效的边缘和大型机 AI 计算。
在 NVIDIA 和 AMD 的助力下,Samsung 开始采用 3nm 和 4nm 工艺生产新一代 AI GPU,从而实现更高能效、可扩展的芯片制造。此外,Samsung 正通过设计 AI 加速器和高带宽内存,打造全栈解决方案,以提升 AI 训练效率,并开发了自有架构来优化芯片上的数据流量。如今,Samsung 兼具晶圆代工合作伙伴和技术贡献者的双重角色,助力 AI 硬件创新。
AI硬件市场 报告属性
关键要点
详细信息
市场规模与增长
基准年
2024
市场规模在 2024
593亿美元
市场规模在 2025
668亿美元
预测期 2025-2034 CAGR
18%
市场规模在 2034
2963亿美元
主要市场趋势
驱动因素
影响
生成式人工智能应用的普及
推动云生态系统和企业生态系统对高性能 GPU 和定制 AI 加速器的需求。
边缘 AI 部署的快速扩展
推动面向消费类和工业设备实时推理的低功耗、高能效 AI 芯片销量增长。
云计算与数据中心的应用
加快基础设施升级,并推动在 AI 优化硬件领域的超大规模投资。
人工智能在医疗保健与生命科学领域的应用
为诊断、成像和基因组学领域计算密集型 AI 系统创造新的市场。
政府对人工智能的投资
通过战略性资金和政策支持,促进区域制造业、研发和芯片设计发展。
难点与挑战
影响
高功耗与散热需求
增加运营成本,并限制人工智能硬件在高密度部署中的可扩展性。
全球芯片供应受限
扰乱生产计划并影响硬件供应,减缓人工智能部署周期。
机遇:
影响
端侧 AI 需求增长
推动节能型边缘 AI 芯片和神经形态处理器的创新。
政府半导体激励措施
加速区域内面向 AI 的硬件制造和研发。
AI 超级计算与超大规模扩张
推动 GPU、TPU 和 AI 服务器的大批量采购。
行业专用 AI 应用增长
推动医疗保健、汽车和金融等行业采用针对特定领域优化的硬件。
市场领导者 (2024)
市场领导者
NVIDIA
NVIDIA 的市场份额为 15%
主要企业
NVIDIA
Microsoft
Qualcomm Technologies
Amazon Web Services
Intel
2024 年合计市场份额为 65%
竞争优势
NVIDIA 凭借尖端 GPU 和占据主导地位的 AI 软件生态系统处于领先地位
Microsoft 凭借庞大的超大规模云基础设施和定制 AI 芯片
Qualcomm Technologies 凭借 Snapdragon 平台在低功耗 AI 处理方面表现出色
AWS 通过定制芯片提供可扩展的云原生 AI 硬件
Intel 将通用计算领域的领先优势与专用 AI 加速器相结合
区域见解
最大市场
北美
增长最快的市场
亚太地区
新兴国家
印度、越南、巴西、菲律宾、沙特阿拉伯
未来展望
受人工智能模型复杂度不断提高以及边缘计算需求增长的推动,人工智能硬件市场将实现强劲增长。
各行业人工智能应用日益普及,正推动市场对更快速、高效且可扩展硬件的需求。
这个市场的增长机会是什么?
AI 硬件行业新闻
2025年7月,HNSE Asia AI Hardware Battle 2025 已拓展至日本,并与主要零售商合作,展示来自亚洲最大科技市场之一的 AI 硬件创新成果。该项目促进创业企业获得国际曝光,并推动高端消费电子硬件的发展。
2025年6月,Apple A18 和 A18 Pro 芯片与 iPhone 16 系列一同发布,搭载先进的神经网络引擎,算力达 35 TOPS,机器学习性能较 A16 Bionic 提升至多 2 倍。如今,文本摘要、Siri 功能改进和图像分析等设备端 AI 任务均可实时完成,同时不影响用户隐私。通过将先进 NPU 直接嵌入消费设备,Apple 正回应 AI 硬件市场对用户交互速度和智能化的需求,从而使专用 AI 硬件的应用成为推动电子行业增长的关键因素。
2025年6月,Nvidia 公布的 Blackwell GPU 预计将用于 RTX 50 系列,并在 GTC 2025 上亮相。据称,其效率最高可达到 CPU 的 50 倍。FLOPS、内存带宽和功耗方面的改进均有助于提升能效。这一举措进一步强化了以可持续方式优化 GPU 设计、满足大规模 AI 计算需求的趋势。
2025年3月,为与 Arm 和 Graph core 实现协同效应,SoftBank 收购了 Ampere。Ampere 是领先的基于 Arm 的 AI 数据中心处理器制造商之一。此次收购进一步增强了 SoftBank 的 AI 计算业务集团。
AI硬件市场规模
2024年,全球AI硬件市场规模估计为593亿美元。预计市场规模将从2025年的668亿美元增至2034年的2,963亿美元,复合年增长率(CAGR)为18%。
人工智能硬件市场核心要点
市场领导者:NVIDIA在2024年以超过15%的市场份额居于领先地位。
领先企业:该市场的前5家企业包括NVIDIA、Microsoft、Qualcomm Technologies、Amazon Web Services、Intel,它们在2024年合计占有65%的市场份额。
AI硬件市场趋势
AI硬件市场分析
按处理器划分,AI 硬件市场可分为图形处理器、中央处理器、张量处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列和神经处理器。图形处理器细分市场在 2024 年的市场份额约为 39%,预计 2025 年至 2034 年的复合年增长率将超过 18%。
按内存和存储划分,人工智能硬件市场分为高带宽内存、人工智能优化型 DRAM、非易失性存储器和新兴存储技术。高带宽内存细分领域在 2024 年占据 47% 的市场份额,预计 2025 年至 2034 年期间将以超过 19% 的复合年增长率增长。
按应用划分,AI 硬件市场分为数据中心和云计算、汽车和交通运输、医疗保健和生命科学、消费电子、工业和制造业、金融服务以及电信。数据中心和云计算细分市场预计将实现增长,驱动因素包括对大规模 AI 模型训练、高性能计算以及可支持生成式 AI 工作负载的可扩展基础设施日益增长的需求。
按部署方式划分,人工智能硬件市场分为云端人工智能硬件和本地部署人工智能基础设施。云端人工智能硬件细分市场预计将实现增长,这得益于其能够提供灵活、安全且经济高效的人工智能基础设施。
2024 年,美国在北美 AI 硬件市场中占据主导地位,市场份额约为 91%,营收达到 198 亿美元。
预计2025年至2034年,欧洲人工智能硬件市场将实现显著且前景可观的增长。
预计2025年至2034年,中国人工智能硬件市场将实现显著且前景可观的增长。
预计2025年至2034年,巴西人工智能硬件市场将实现显著且可观的增长。
预计2025年至2034年,沙特阿拉伯人工智能硬件市场将实现显著且可观的增长。
AI硬件市场份额
2024年,AI硬件行业排名前7的公司——NVIDIA、Microsoft、Qualcomm Technologies、Amazon Web Services (AWS)、Intel、Advanced Micro Devices 和 Apple——合计占据约83%的市场份额。
AI 硬件市场企业
AI 硬件行业的主要企业包括:
NVIDIA 的市场份额为 15%
2024 年合计市场份额为 65%
AI 硬件行业新闻
AI硬件市场研究报告深入涵盖了该行业,提供2021年至2034年收入(十亿美元)和销量(件)的估算与预测,涉及以下细分市场。
市场按处理器划分
市场按内存与存储划分
市场按应用划分
市场按部署方式划分
以上信息涵盖以下地区和国家:
常见问题 (FAQs):
研究方法、数据来源与验证流程
本报告采用系统化的研究流程,以与行业参与者直接交流、自主建模和严格的交叉验证为核心,而非仅依赖案头研究。
我们的六步研究流程
1. 研究设计与分析师监督
GMI 的研究方法以专业人员的经验、严格的验证和充分的透明度为基础。我们报告中的每项洞察、趋势分析和预测均由了解目标市场细微差别的资深分析师完成。
我们通过与行业参与者和专家直接交流开展广泛的一手调研,并辅以基于经过核实的全球来源所进行的全面二手研究。我们运用量化影响分析提供可靠的预测,同时确保从原始数据来源到最终研究结论的全程可追溯性。
2. 一手调研
一手调研是我们研究方法的支柱,贡献了整体洞察的近 80%。我们直接接触行业参与者,以确保分析的准确性和深度。我们结构化的访谈计划覆盖区域及全球市场,收集企业高管、董事和领域专家的意见。这些交流提供战略、运营和技术视角,使研究结论更加全面,市场预测更加可靠。
3. 数据挖掘与市场分析
数据挖掘是研究流程的重要组成部分,在整体研究方法中约占 20%。我们通过分析主要企业的收入份额,研究市场结构、识别行业趋势并评估宏观经济因素。我们从付费和免费来源收集相关数据,建立可靠的数据库。这些信息随后用于支持一手调研和市场规模测算,并由分销商、制造商和行业协会等关键利益相关方进行验证。
4. 市场规模测算
我们采用自下而上的方法测算市场规模。首先使用一手访谈直接获得的企业收入数据,同时结合制造商的产量以及安装量或部署量统计。随后按区域市场汇总这些数据,得出以实际行业活动为依据的全球市场估算值。
5. 预测模型与关键假设
每项预测均明确记录以下内容:
✓ 主要增长驱动因素及其假定影响
✓ 增长制约因素及缓解情景
✓ 监管假设与政策变化风险
✓ 技术采用曲线参数
✓ 宏观经济假设(GDP 增长、通货膨胀、汇率)
✓ 竞争格局及市场进入和退出预期
6. 验证与质量保证
在最后阶段,领域专家会人工审查筛选后的数据,识别自动化系统可能遗漏的细微差别和语境错误。专家审查是质量保证的关键环节,可确保数据符合研究目标和相关领域的专业标准。
我们的三层验证流程致力于最大程度地保障数据可靠性:
✓ 统计验证
✓ 专家验证
✓ 与市场实际情况核对
信任与公信力
经过核实的数据来源
行业出版物
行业期刊、专业出版物和专业媒体
行业数据库
自有及第三方市场数据库
监管申报文件
政府采购记录及政策文件
学术研究
大学研究成果及专业机构报告
企业报告
年度报告、投资者演示材料及申报文件
专家访谈
企业高管、采购负责人和技术专家
GMI 研究档案
覆盖 20 多个行业领域的 13,000 多份已发布的研究报告
贸易数据
进出口量、HS 编码及海关记录
研究与评估的参数
本报告中的每个数据点均经过一手访谈、基于实际数据的自下而上建模以及严格的交叉核查验证。 了解我们的研究流程 →