一、产品定义与核心分类
当前，生成式AI的规模化应用、企业级推理需求的激增以及私有化部署的普及，推动算力硬件进入迭代升级期。PCIe形态凭借通用适配性强、部署灵活便捷、与现有服务器体系高度兼容的优势，已成为企业引入AI算力的最优路径。无论是云数据中心的大规模算力集群，还是工业场景、边缘终端的轻量化部署，PCIe卡都能在不改动主板与系统架构的前提下实现算力叠加，大幅降低企业AI转型的部署门槛和成本投入。
AI加速器PCIe卡作为衔接主机系统与AI加速硬件的核心接口，核心作用是实现数据高速传输与高效算力调度。它通过内置优化AI算法，承接CPU卸载的密集型计算任务，显著提升深度学习、机器学习、神经网络运算等复杂任务的处理速度与精度，确保主机系统在数据分析、实时决策、高级模拟等场景中保持高效稳定运行。
从实际应用场景出发，AI加速器PCIe卡主要有两大分类维度：按尺寸可分为半高半长PCIe卡与全高半长PCIe卡，前者适配边缘终端、小型服务器等空间受限场景，后者多用于数据中心、工业服务器等算力需求较高的场景；按算力等级可分为小算力、中算力、大算力三类，小算力卡聚焦边缘推理、轻量化AI任务，中算力卡服务于中小企业AI部署，大算力卡则主打数据中心大规模训练与推理场景。
二、全球市场格局与规模现状
随着全球AI算力需求的持续爆发，AI加速器PCIe卡市场保持稳步高速增长态势。结合2025年行业实测数据与2026年最新预判，2025年全球市场规模达49.41亿美元，产品单价约4499美元/件，全年销量突破200万件；预计2026年全球销量将翻倍至400万件左右，市场规模有望突破80亿美元，2025-2031年期间年复合增长率维持在15%，行业整体处于高速增长的上升期。目前，全球行业平均单线年产能约160万件，行业整体利润率稳定在40%-45%，盈利水平处于较高区间。
区域市场呈现差异化发展特征：北美与欧洲市场以数据中心和企业级AI推理需求为核心驱动力，产品竞争聚焦于算力密度、能效水平与软件生态兼容性，NVIDIA等头部企业占据主导地位；亚太市场呈现“数据中心与工业场景并行发展”的格局，中国、日本、韩国成为核心增长极，其中中国市场因算力自主可控需求推动，成为全球增长最快的区域，2025年中国AI加速器市场总规模约256.7亿美元，其中PCIe卡占比超30%，华为与NVIDIA在中国市场形成“双寡头”格局，两者市场份额均接近40%。
目前，全球市场正处于关键转型期，逐步从“高端训练导向”向“广泛推理与行业应用渗透”过渡，中低端算力卡需求增速远超高端卡，工业、AIoT等场景的应用占比持续提升。
三、市场核心参与者与竞争格局
AI加速器PCIe卡市场呈现清晰的“多梯队并存、差异化竞争”格局，参与者涵盖全球各地的半导体企业、板卡厂商，按技术实力与市场份额可分为三大梯队，产业链各环节分工明确、协同发展。
第一梯队以国际头部企业为主，包括美国NVIDIA、中国华为、中国台湾ASUS等。NVIDIA依托CUDA软件生态与领先的芯片架构，在大算力PCIe卡领域占据绝对主导地位，2025年全球大算力卡市场份额超60%；华为凭借自主研发芯片与完善的产业链布局，在国内市场表现突出，2025年出货量预计达150万张，稳居国内首位；ASUS则聚焦服务器级PCIe加速卡整合，在板卡设计与系统适配方面具备成熟优势。
第二梯队为区域龙头与新兴企业，包括荷兰Axelera、以色列Hailo、日本EdgeCortix等国际新兴企业，以及中国的寒武纪、燧原科技、昆仑芯、壁仞科技、摩尔线程、天数智芯等企业。这些企业大多以差异化策略切入市场，国际新兴企业聚焦工业推理、边缘算力等细分领域，国内企业则依托算力自主可控政策红利，重点服务于国内数据中心、政企客户与工业场景，其中寒武纪、燧原科技等企业的PCIe卡产品已实现规模化商用。
第三梯队为中小规模厂商，主要聚焦于小算力卡领域，以性价比为核心竞争力，服务于边缘终端、小型企业等细分场景，市场集中度较低。从产业链分工来看，上游芯片架构、先进制程等核心环节集中于少数头部企业，中游板卡设计、散热适配等环节决定产品规模化交付能力，下游应用场景的差异化需求反向推动产品迭代升级。
四、上下游产业链结构解析
AI加速器PCIe卡产业链层级清晰，分为上游核心元器件、中游产品制造、下游应用落地三大环节，各环节技术壁垒与资本密集度差异显著，协同支撑行业发展。
上游为核心元器件环节，是决定产品性能与能效的关键，技术壁垒高、资本投入大，主要包括先进制程晶圆制造、高速封装技术、HBM/GDDR存储芯片、PCIe接口控制器，以及电源、高速互连器件等。该环节的技术成熟度与供应链稳定性，直接影响PCIe卡的交付节奏、产品性能与生命周期，目前全球核心元器件市场主要被少数半导体巨头垄断，国内企业正逐步突破存储、接口控制器等核心环节的技术瓶颈。
中游为产品制造与适配环节，是产品规模化落地的核心，主要包括板卡设计、散热系统集成、固件与驱动适配、系统级验证与认证等流程。该环节对厂商的工程化能力要求较高，直接决定产品的兼容性、稳定性与规模化交付能力，国内多数厂商聚焦于该环节，凭借成熟的板卡设计与适配能力，实现产品快速迭代与市场渗透，2026年1月绿算技术发布的FPGANVMeRAID加速卡，就通过优化板卡架构实现了性能突破。
下游为应用落地环节，应用场景广泛，主要集中于数据中心、工业自动化、AIoT、专业计算等领域。不同场景需求差异明显：数据中心侧重算力密度与软件生态兼容，追求大规模多卡并行运行能力；工业自动化与AIoT场景更关注产品的实时性、低功耗与长期稳定性，适配复杂的工业环境；专业计算场景则对产品的运算精度与兼容性有特殊要求，差异化需求推动产品向细分领域迭代。
五、采购偏好与实际应用特点
随着企业AI部署的常态化，市场对AI加速器PCIe卡的采购评估标准已发生明显转变，从最初单纯追求算力指标，逐步转向系统级适配能力、长期运营稳定性与综合性价比，采购决策更趋理性。
在实际采购流程中，企业通常会进行全维度验证：一是PCIe代际兼容性，确保与现有服务器硬件适配；二是软件生态适配性，重点考察对主流AI框架的支持情况、驱动成熟度与操作系统兼容性；三是实际性能测试，结合自身业务工作负载，测试产品的推理性能、能效水平与稳定性。此外，稳定的供货能力、完善的售后支持与长期的技术迭代服务，已成为影响企业采购决策的核心因素。
从应用场景来看，不同类型客户的使用需求各有侧重：企业与工业客户多采用PCIe卡对现有服务器进行算力升级，依托其部署灵活、扩展性强的优势，无需重构基础设施即可实现AI算力提升，大幅降低转型成本；数据中心与云服务商则将PCIe卡作为标准算力单元，重点关注其多卡并行、资源池化与弹性调度能力，用于构建大规模AI算力集群；边缘终端场景则优先选用小算力、低功耗的PCIe卡，适配轻量化AI任务需求。
六、技术创新方向与行业实践
结合近期主流厂商官方发布与行业技术实践，AI加速器PCIe卡的技术演进方向已形成行业共识，重点围绕能效提升、传输速度、软件适配三大维度展开，无主观预测，均基于最新官方新闻与技术落地事实。
一是架构优化与专用指令集升级，核心目标是提升推理效率、降低功耗。例如，高通2025年10月发布的AI250加速器卡，采用“近内存计算”创新架构，实现超过10倍的有效内存带宽提升，同时显著降低功耗，专门适配AI推理工作负载；IBM推出的Spyre AI推理加速器，采用5nm制程，单卡功耗控制在75W，在保障性能的同时兼顾能效。
二是PCIe高代际接口与高速互连技术升级，提升数据传输效率。目前，主流厂商已逐步推进PCIe 5.0接口的普及，部分高端产品已布局PCIe 6.0技术，同时优化卡间与主机间的互连方案，提升大规模算力集群的数据吞吐能力。绿算技术2026年1月发布的FPGANVMeRAID加速卡，全面支持PCIe GEN4高速接口，理论带宽较传统方案提升4倍。
三是软件生态持续完善，强化主流AI框架原生支持。头部厂商均在加大软件研发投入，优化驱动程序与固件适配，提升产品与TensorFlow、PyTorch等主流AI框架的兼容性，降低企业开发与部署成本，同时推出定制化软件服务，适配不同行业的细分需求。
七、行业市场机遇分析
当前，AI加速器PCIe卡行业面临多重市场机遇，结合行业发展趋势与政策导向，主要集中在四大领域。
一是算力自主可控政策红利带来的国内市场机遇。随着各国对本地算力安全的重视，国内出台多项算力基础设施建设政策，推动政企客户优先选用国产AI加速器产品，国内寒武纪、燧原科技、华为等企业的PCIe卡产品迎来广阔市场空间，预计2026年国产PCIe卡出货量将达400万张，较2025年增长300%。
二是AI推理与边缘算力场景的爆发式增长机遇。全球AI市场正从训练向推理延伸，工业自动化、AIoT、自动驾驶等边缘场景的算力需求激增，小算力、低功耗PCIe卡的市场需求持续攀升，同时高通、Hailo等企业的差异化布局，推动推理场景成为行业新的增长极。
三是技术创新带来的产品升级机遇。PCIe高代际接口、近内存计算、液冷散热等技术的落地应用，推动产品性能与能效持续提升，同时带动高端产品溢价提升，头部厂商可凭借技术优势抢占高端市场，提升盈利水平；液冷散热等新型适配技术的普及，也为板卡厂商带来新的业务增长点。
四是产业链协同发展带来的合作机遇。上游核心元器件国产化进程加快，中游板卡厂商与上游芯片企业的协同研发，可降低产品成本、提升交付稳定性；下游应用场景的细分需求，推动厂商与行业客户开展定制化合作，拓展细分市场份额，形成产业链协同共赢的发展格局。
八、行业发展结论
综合来看，AI加速器PCIe卡作为AI算力落地的核心硬件载体，受益于全球AI算力需求爆发、算力自主可控政策导向、技术持续创新三大因素，行业整体处于高速增长的上升期，市场规模与应用场景将持续扩大。
市场格局方面，短期内NVIDIA、华为等头部企业仍将占据主导地位，“多梯队并存、差异化竞争”的格局将长期维持；国内企业凭借政策红利与本土化服务优势，市场份额将逐步提升，国产替代进程持续加快。技术层面，架构优化、高代际接口升级、软件生态完善将成为核心发展方向，能效比与适配性将成为产品竞争的核心指标。
未来，随着数据中心规模化扩张、工业AI深度渗透、边缘算力场景普及，AI加速器PCIe卡将逐步成为通用算力单元，广泛应用于各行业AI部署。对于市场参与者而言，聚焦细分场景、加大技术创新、完善软件生态、强化产业链协同，是把握行业机遇、实现可持续发展的关键。整体而言，行业长期发展前景广阔，同时也面临核心技术突破、供应链稳定等挑战，需企业与行业协同应对，推动行业高质量发展。
