ChatGPT引發(fā)的大模型時代變革-華安

敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告ChatGPT

引發(fā)的大模型時代變革計算機行業(yè)研究/深度報告行業(yè)評級：增持報告日期： 2023-02-25行業(yè)指數(shù)與滬深300

走勢比較相關報告華安證券_公司研究_計算機行業(yè)_行業(yè)深度_華安證券

2023

年計算機推演：數(shù)字經濟+

_2022-12-12華安證券_公司研究_計算機行業(yè)_行業(yè)深度_華安證券數(shù)字經濟系列報告（一）：科技賦能、新基建，數(shù)字經濟大有可為_2022-03-09主要觀點：ChatGPT

帶來大模型時代變革，數(shù)據(jù)要素重要性提升ChatGPT

是由

OpenAI

研發(fā)的一種語言

AI

模型，其特點在于使用海量語料庫來生成與人類相似的反應。初代

GPT

模型參數(shù)

1.17

億，GPT2模型、GPT3

模型參數(shù)分別達到

15

億、1750

億。不斷提升的參數(shù)量級，使得

ChatGPT3

當前已經能夠應用在商業(yè)、研究和開發(fā)活動中。當前此類參數(shù)體量龐大的模型，成為各大科技廠商研發(fā)重點。大模型的基礎為高質量大數(shù)據(jù)。ChatGPT

的前身

GPT-3

就使用了

3,000

億單詞、超過

40T

的數(shù)據(jù)。此類大數(shù)據(jù)基礎的前提為三部分

1）有效場景下的采集數(shù)據(jù)；2）大數(shù)據(jù)的存儲、清洗和標注；3）數(shù)據(jù)質量檢驗。大模型發(fā)展之下，算力與網絡設施建設成為剛需算力：ChatGPT

類人工智能需要更充足的算力支持其處理數(shù)據(jù)，帶來更多高性能的算力芯片需求。英偉達表示，GPT-3

需要

512

顆

V100

顯卡訓練

7

個月，或者

1024

顆

A100

芯片訓練一個月。2012

年以來，AI

訓練任務中的算力增長（所需算力每

3.5

月翻一倍）已經超越摩爾定律（晶體管數(shù)量每

18

月翻一倍）。網絡設施：以微軟

Azure

為例，其

AI

基礎設施由互聯(lián)的英偉達

AmpereA100

Tensor

Core

GPU組成，并由

Quantum

infiniBand

交換機提供橫向擴展能力。服務器節(jié)點多、跨服務器通信需求巨大，網絡帶寬性能成為GPU

集群系統(tǒng)的瓶頸，解決方式包括增加單節(jié)點通信帶寬與降低網絡收斂比，帶來光模塊、交換機等需求。下游應用場景豐富，多行業(yè)落地可期1）“生成式

AI

(generative

AI)”在互聯(lián)網及元宇宙領域市場化空間較為廣闊?；诂F(xiàn)行的

NLP

算法發(fā)展程度及數(shù)據(jù)集規(guī)模。在不久的將來，生成式

AI

有較大可能在“智能客服”和“搜索引擎”進行增值，并有希望以“插件”的形式賦能現(xiàn)有的“生產力工具鏈(工程軟件/音視頻制作工具等)”。

2）AI

在制造業(yè)的應用可分為三方面：a）智能裝備：指具有感知、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備，典型代表有工業(yè)機器人、協(xié)作機器人、數(shù)控機床等；b）智能工廠：重點在于實現(xiàn)工廠的辦公、管理及生產自動化，典型的代表場景有協(xié)作機器人、智能倉儲物流系統(tǒng)等；c）智能服務：指個性化定制、遠程運維及預測性維護等。3）人工智能在智能汽車領域的應用包括：a）智能駕駛依托

AI，將從駕駛輔助發(fā)展至自動駕駛；b）智能座艙在

AI

支持下，從出行工具演變?yōu)槌鲂泄芗?。風險提示國內大模型不及預期風險；行業(yè)競爭加劇風險；AI

應用的倫理道德風險；芯片及技術供應風險；商業(yè)模式變現(xiàn)與落地不及預期風險。行業(yè)研究敬請參閱末頁重要聲明及評級說明2

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80證券研究報告正文目錄1

引言

.....................................................................................................................................................................................72

CHATGPT

引發(fā)人工智能投資熱潮.....................................................................................................................................82.1

CHATGPT

是什么？

..............................................................................................................................................................82.2

CHATGPT

技術和傳統(tǒng)的

AI

有什么區(qū)別？

........................................................................................................................92.3

CHATGPT

將給行業(yè)帶來哪些機會？

................................................................................................................................111) 語音識別與自然語言處理行業(yè)快速發(fā)展：

................................................................................................................112) 激活產業(yè)鏈：

................................................................................................................................................................123

數(shù)據(jù)要素資源基礎，滿足大模型訓練需求.......................................................................................................................

133.1

政策引導數(shù)據(jù)要素確權使用，掃清人工智能發(fā)展障礙..................................................................................................133.2

大數(shù)據(jù)管理能力需求提升..................................................................................................................................................143.3

數(shù)據(jù)標注，是

AI

模型的基礎............................................................................................................................................163.4

相關標的.............................................................................................................................................................................181) 星環(huán)科技：平臺、數(shù)據(jù)庫集一身的數(shù)據(jù)要素稀缺標的.............................................................................................182) 海天瑞聲：人工智能基礎數(shù)據(jù)服務提供商，產品矩陣不斷豐富.............................................................................214

CHATGPT

帶來的變革——大模型算法

...........................................................................................................................

234.1

大模型時代的引言：DOUBLE

DESCENT（雙下降）現(xiàn)象...............................................................................................234.2

首要關鍵技術：TRANSFORMER

模型................................................................................................................................244.3

GPT

快速迭代，從

GPT1.0

迅速步入

3.5

時代..............................................................................................................244.4

國內外

AI

大模型項目百舸爭流........................................................................................................................................264.5

相關標的.............................................................................................................................................................................301) 商湯科技........................................................................................................................................................................302) 科大訊飛........................................................................................................................................................................323) 云從科技........................................................................................................................................................................334) 依圖科技........................................................................................................................................................................345) 曠視科技........................................................................................................................................................................355

算力與網絡是大模型運行的必要條件

...............................................................................................................................

375.1

大模型發(fā)展，算力需求激增..............................................................................................................................................375.2

GPU/GPGPU/FPGA

多路線支持算力.............................................................................................................................375.3

高帶寬網絡是對人工智能算力的重要支撐......................................................................................................................395.4

量子計算有望成為

AI

算力突破的“神助攻”

.....................................................................................................................455.5

相關標的.............................................................................................................................................................................481) 海光信息：國產

CPU

與

GPGPU

重要參與者..........................................................................................................482) 復旦微電：FPGA

受益算力增長................................................................................................................................493) 中際旭創(chuàng)：全球光模塊龍頭迎來

800G

時代.............................................................................................................514) 聯(lián)特科技：歐美中低速

WDM

主流供應商，數(shù)通光模塊“黑馬”

.............................................................................525) 天孚通信：光通信精益制造代表，光引擎、激光雷達成長速度快.........................................................................526) 國盾量子：量子計算機已實現(xiàn)原型機搭建................................................................................................................52行業(yè)研究7) 浪潮信息：國內領先

AI

服務器廠商...........................................................................................................................526

從元宇宙到大制造，大模型應用領域不斷豐富...............................................................................................................

546.1

“生成式

AI”在互聯(lián)網及元宇宙應用...................................................................................................................................541) “生成式AI”在智能客服領域的潛在應用

....................................................................................................................542) “生成式AI”在搜索引擎領域的潛在應用

....................................................................................................................566.2

AI

賦能制造業(yè)轉型升級，智能制造浪潮興起..................................................................................................................631) 智能裝備產業(yè)百花齊放，工業(yè)機器人與高端數(shù)控機床空間廣闊.............................................................................632) 智能工廠是實現(xiàn)智能制造的載體，協(xié)作機器人與智能倉儲物流是工廠新星.........................................................696.3

AI

賦能工業(yè)互聯(lián)網，打造高效率設備管理和生產流程..................................................................................................726.4

人工智能助力汽車智能化..................................................................................................................................................751) 智能駕駛：從駕駛輔助到自動駕駛............................................................................................................................752) 智能座艙：從出行工具到出行管家............................................................................................................................77風險提示：

............................................................................................................................................................................

79敬請參閱末頁重要聲明及評級說明3

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80證券研究報告

行業(yè)研究圖表目錄敬請參閱末頁重要聲明及評級說明4

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80證券研究報告

圖表

1

CHATGPT

開啟收費模式.......................................................................................................................................8圖表

2

CHATGPT

操作界面..............................................................................................................................................9圖表

3

CHATGPT

模型流程圖

........................................................................................................................................10圖表

4

TRANSFORMER

模型工作流程..............................................................................................................................11圖表

5

中國按類別劃分的人工智能軟件市場

................................................................................................................12圖表

6

數(shù)據(jù)已成為??大核心生產要素之一....................................................................................................................13圖表

7

2015-2021

年

GDP

增速與數(shù)字經濟增速...........................................................................................................14圖表

8

2015-2020

年數(shù)字經濟占

GDP

的比重

..............................................................................................................14圖表

9《規(guī)劃》提出“1+7”的指標體系

..........................................................................................................................14圖表

10

2017

與

2022

年人均聯(lián)網設備數(shù)量..................................................................................................................15圖表

11

2017-2022

全球網絡流量.................................................................................................................................15圖表

12

全球大數(shù)據(jù)市場規(guī)模........................................................................................................................................15圖表

13

全球大數(shù)據(jù)軟件市場規(guī)模

................................................................................................................................15圖表

14

我國大數(shù)據(jù)市場規(guī)模

........................................................................................................................................16圖表

15

我國大數(shù)據(jù)軟件市場規(guī)模.................................................................................................................................16圖表

16

人工智能基礎數(shù)據(jù)服務流程與主要產品...........................................................................................................16圖表

17

訓練數(shù)據(jù)需求量（條）

....................................................................................................................................17圖表

18受訪者遇到的與數(shù)據(jù)相關的難題及比例（%）

................................................................................................17圖表

19

2017

至

2029

年中國數(shù)據(jù)標注行業(yè)市場規(guī)模

...................................................................................................17圖表

20

2021

年我國數(shù)據(jù)標注行業(yè)下游需求占比（%）

...............................................................................................17圖表

21面向

AI

的數(shù)據(jù)治理產業(yè)圖譜...........................................................................................................................18圖表

22

星環(huán)科技發(fā)展歷程示意圖

................................................................................................................................19圖表

23

星環(huán)科技股權結構............................................................................................................................................20圖表

24

星環(huán)科技產品格局

...........................................................................................................................................20圖表

25

海天瑞聲產品服務矩陣....................................................................................................................................21圖表

26

海天瑞聲訓練數(shù)據(jù)集服務的算法模型應用場景示意

........................................................................................22圖表

27

BIS-VARIANCE

圖內的雙下降曲線......................................................................................................................23圖表

28

TRANSFORMER

模型自監(jiān)督層結構

....................................................................................................................24圖表

29

TRANSFORMER

模型架構...................................................................................................................................24圖表

30

OPENAI

GPT

發(fā)展歷程.....................................................................................................................................24圖表

31

不同模型參數(shù)量與模型精度的關系..................................................................................................................25圖表

32

GPT-3

到

GPT-3.5

的演進過程.........................................................................................................................26圖表

33

大模型發(fā)展迭代圖

...........................................................................................................................................27圖表

34

百度文心生態(tài)圖...............................................................................................................................................28圖表

35

ERNIE3.0

模型架構..........................................................................................................................................28圖表

36

MINDSPORE

自動并行框架................................................................................................................................29圖表

37

大模型訓練需求對比........................................................................................................................................30圖表

38

SENSECORE

商湯

AI

大裝置中心

......................................................................................................................30圖表

39

商湯科技主要產品結構....................................................................................................................................32圖表

40

科大訊飛業(yè)務全景示意圖

................................................................................................................................33圖表

41

云從科技主要產品及服務圖譜

.........................................................................................................................34行業(yè)研究圖表

42

依圖科技主要解決方案....................................................................................................................................35圖表

43

曠視科技

AIOT

軟硬一體化解決方案

..............................................................................................................36圖表

44

算力需求變化...................................................................................................................................................37圖表

45

深度學習中訓練和推理的演示

.........................................................................................................................38圖表

46

全球

GPU

行業(yè)市場規(guī)模..................................................................................................................................38圖表

47

中國

GPU

行業(yè)市場規(guī)模..................................................................................................................................38圖表

48

全球

FPGA

芯片市場規(guī)模

...............................................................................................................................39圖表

49

中國

FPGA

芯片市場規(guī)模

...............................................................................................................................39圖表

50

AI

加速服務器全球出貨量滲透率迅速提升（單位：百萬）

.............................................................................40

圖表

51

英偉達

DGX

A100

SU（包括

20

臺

DGX

A100

服務器）是

SUPERPOD

集群基本組成單位...........................40

圖表

52

騰訊星脈

AI

集群組網架構...............................................................................................................................41圖表

53

AI

集群高性能方案關鍵技術組合

.....................................................................................................................41圖表

54

英偉達

DGX

A100

服務器使用了

200G

高速光連接........................................................................................42圖表

55

DGX

H100

使用了

400GCONNECTX-7

網卡.....................................................................................................42

圖表

56

英偉達

QUANTUM-2

INFINIBAND交換機提供

64*400GBPS

交換容量

................................................................42

圖表

57

微軟數(shù)據(jù)中心網絡

2024

年部署將全部為

400G

..............................................................................................43圖表

58

微軟

400G

數(shù)據(jù)中心網絡架構

.........................................................................................................................43圖表

59

數(shù)據(jù)中心

200G

以上高速光模塊出貨量高速增長

............................................................................................44圖表

60

交換機芯片通過

SERDES

直驅光模塊實現(xiàn)高頻電信號走線縮短

......................................................................45圖表

61

全球量子計算市場或在

2025

年達到

12

億美金...............................................................................................45圖表

62

量子計算未來三年主要市場結構......................................................................................................................46圖表

63

量子計算未來三年主要應用的算法領域...........................................................................................................46圖表

64

學術界目前探討的量子計算可能展現(xiàn)出優(yōu)勢的人工智能算法..........................................................................46圖表

65

變分量子算法示意圖........................................................................................................................................47圖表

66

劍橋量子計算公司（CQC）首次在量子計算機執(zhí)行自然語言處理測試獲得成功............................................48圖表

67

海光

DCU

基本架構.........................................................................................................................................49圖表

68

海光

8100

系列產品主要規(guī)格和特點..............................................................................................................49圖表

69

復旦微電產品主要規(guī)格和特點

.........................................................................................................................50圖表

70

FPGA

結構特點................................................................................................................................................51圖表

71

全球“對話

AI(CONVERSATIONAL

AI)”市場空間.................................................................................................55圖表

72

“智能對話機器人”在各領域全球市場空間（億

USD）

....................................................................................55圖表

73

全球“智能對話機器人”智能客服領域市場空間(億

USD)

.................................................................................56圖表

74

智能對話機器人-電商客服領域全球市場空間測算(億

USD)

............................................................................56圖表

75

谷歌服務(GOOGLE

SERVICES)收入

(億

USD)

...................................................................................................57圖表

76

GPT3

各類模型的訓練的參數(shù)量.......................................................................................................................58圖表

77

GPT

模型訓練成本...........................................................................................................................................58圖表

78

“生成式

AI”對搜索引擎的影響.........................................................................................................................59圖表

79

生成式

AI

與搜索引擎結合面臨的挑戰(zhàn)

............................................................................................................59圖表

80

“生成式

AI”的應用

–

新

BING

(NEW

BING)

搜索案例展示................................................................................60圖表

81

“生成式

AI”的應用

–

新

BING

(NEW

BING)可對話的領域舉例..........................................................................60圖表

82

“生成式

AI”的應用

–

谷歌巴德........................................................................................................................61圖表

83

百度文心全景圖、歷程和架構

.........................................................................................................................62圖表

84

人工智能在制造業(yè)的應用

................................................................................................................................63圖表

85

工業(yè)機器人應用匯總........................................................................................................................................64敬請參閱末頁重要聲明及評級說明5

/

80證券研究報告

行業(yè)研究圖表

86

2015-2022

年中國工業(yè)機器人產量...................................................................................................................64圖表

87

2015-2022

年中國工業(yè)機器人銷量...................................................................................................................64圖表

88

2017-2024

年全球工業(yè)機器人市場規(guī)模（銷售額口徑）

..................................................................................65圖表

89

2017-2024

年中國工業(yè)機器人市場規(guī)模（銷售額口徑）

..................................................................................65圖表

90

高端數(shù)控機床的基礎構成

................................................................................................................................66圖表

91

高端數(shù)控機床的下游應用

................................................................................................................................66圖表

92

中國數(shù)控機床下游應用領域占比......................................................................................................................67圖表

93

2017-2022

年中國數(shù)控機床市場規(guī)模統(tǒng)計預測

................................................................................................67圖表

94

我國支持高端數(shù)控機床發(fā)展的文件/政策

..........................................................................................................68圖表

95

中國機床消費結構............................................................................................................................................69圖表

96

機床更新需求測算

...........................................................................................................................................69圖表

97

協(xié)作機器人特點...............................................................................................................................................70圖表

98

2021

年中國協(xié)作機器人應用行業(yè)分布

.............................................................................................................70圖表

99

2016-2021

年中國協(xié)作機器人市場規(guī)模

...........................................................................................................70圖表

100

倉儲物流自動化系統(tǒng)構成...............................................................................................................................71圖表

101

工業(yè)生產物流示意圖......................................................................................................................................71圖表

102

商業(yè)配送物流示意圖......................................................................................................................................71圖表

103

智能倉儲物流與傳統(tǒng)倉儲物流對比................................................................................................................72圖表

104

2017-2026

年中國智能倉儲物流市場規(guī)模及預測...........................................................................................72圖表