生成式AI對(duì)芯片行業(yè)影響分析

生成式AI對(duì)芯片行業(yè)影響分析1.需求：生成式AI狂飆突進(jìn)，算力芯片供不應(yīng)求1.1.預(yù)計(jì)2023年全球訓(xùn)練/推理側(cè)市場(chǎng)空間243/110億元，算力市場(chǎng)持續(xù)擴(kuò)容AI已成為繼移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的下一代科技革命，算力是其產(chǎn)業(yè)三要素中的重要一環(huán)，到2030年AI算力有望增長(zhǎng)500倍至100ZFLOPS。根據(jù)similarweb統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2023年4月OpenAI的訪(fǎng)問(wèn)量已經(jīng)達(dá)到17.6億次，是谷歌的2%，百度的60%，并且還是在限制用戶(hù)注冊(cè)的情況下。OpenAI僅用了4個(gè)月的時(shí)間就將該網(wǎng)站的全球排名從1879位提升到了第16位。搭載了ChatGPT的NewBing也正在侵蝕搜索霸主谷歌的市場(chǎng)，根據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》，三星電子曾在4月考慮將其設(shè)備上的默認(rèn)搜索引擎由谷歌改為必應(yīng)。此外，各科技巨頭均于4-5月密集推出旗下通用/專(zhuān)有大模型，游戲電商等公司也在積極探索接入大模型提高生產(chǎn)力。種種跡象表明，繼移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)之后，AI驅(qū)動(dòng)的下一代科技革命已勢(shì)不可擋。AI時(shí)代，大模型想落地，必不可少的產(chǎn)業(yè)三要素包括算力、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)。其中，算力是大模型的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。華為預(yù)計(jì)到2030年，全球數(shù)據(jù)年新增1YB；通用算力增長(zhǎng)10倍到3.3ZFLOPS，AI算力增長(zhǎng)500倍超過(guò)100ZFLOPS。訓(xùn)練側(cè)：保守估計(jì)全球有20個(gè)大模型情況下，2023年訓(xùn)練芯片市場(chǎng)空間243億元。在訓(xùn)練單個(gè)大模型時(shí)，模型的參數(shù)量變大、訓(xùn)練集大小增長(zhǎng)均會(huì)導(dǎo)致模型需要更多的芯片數(shù)量進(jìn)行訓(xùn)練，而訓(xùn)練時(shí)間的減小、芯片算力的提升、算力利用率的提升均可減少芯片的用量。我們以模型參數(shù)量1746億的GPT-3為參考，根據(jù)OpenAI的論文《LanguageModelsareFew-ShotLearners》，訓(xùn)練3000億tokens的模型需要3638PFLOPS-day的浮點(diǎn)運(yùn)算量。假設(shè)當(dāng)前大模型需要訓(xùn)練30天，使用精度為FP32的A100，單個(gè)模型訓(xùn)練需要1.2萬(wàn)張A100，折合人民幣12億元。當(dāng)前測(cè)算偏保守，因?yàn)槎鄠€(gè)關(guān)鍵參數(shù)有較大提升空間，比如：1）算力利用率：在175B的模型參數(shù)規(guī)模下，英偉達(dá)的Megatron框架利用tensorparallel和pipelineparallel并行可達(dá)到51.4%的算力利用率，若未來(lái)主流模型參數(shù)規(guī)模更大，則算力利用率會(huì)更高。大模型提升算力利用率的關(guān)鍵在于考慮如何減少對(duì)片外DRAM的訪(fǎng)問(wèn)，因此GPGPU對(duì)片上SRAM的容量需求極大。顯存增加可以提升模型的訓(xùn)練效率。2）模型數(shù)量：目前國(guó)內(nèi)外科技大廠(chǎng)（Meta、谷歌、微軟、華為、百度、阿里、騰訊等）、垂類(lèi)廠(chǎng)商（360、科大訊飛、云從、商湯）、學(xué)術(shù)界（復(fù)旦、中科院自動(dòng)化所、清華等）均在推出自研大模型，模型數(shù)量可能在近幾年爆發(fā)式增長(zhǎng)。推理側(cè)：以類(lèi)GPT的搜索網(wǎng)站測(cè)算，預(yù)計(jì)2023年推理芯片市場(chǎng)空間110億元，實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景較多彈性極大。推理階段所需算力與模型參數(shù)量、網(wǎng)站的日訪(fǎng)問(wèn)量、每次訪(fǎng)問(wèn)的問(wèn)題長(zhǎng)度、問(wèn)題數(shù)正相關(guān)。模型推理場(chǎng)景十分多樣，我們僅以目前主流的搜索場(chǎng)景作為測(cè)算，同樣采用GPT-3，假設(shè)網(wǎng)站日活2億人次，每人平均問(wèn)6個(gè)問(wèn)題，每個(gè)問(wèn)題長(zhǎng)度為50個(gè)單詞，得到2023年單個(gè)網(wǎng)站每日需要使用6萬(wàn)張A30，6個(gè)模型折合市場(chǎng)空間110億元。彈性在于：1）現(xiàn)有網(wǎng)站訪(fǎng)問(wèn)受限：2023年4月，openai訪(fǎng)問(wèn)量17.6億次，折合日訪(fǎng)問(wèn)量0.6億次。但openai目前停止新用戶(hù)注冊(cè)，用戶(hù)問(wèn)題數(shù)也受限，所以實(shí)際訪(fǎng)問(wèn)量遠(yuǎn)不止該值。根據(jù)InternetLiveStats，谷歌在2019年的日搜索量就已經(jīng)達(dá)到35億次，而現(xiàn)在谷歌在全球搜索引擎市占率90%以上。所以我們假設(shè)的2億日活為折中值。2）應(yīng)用場(chǎng)景還在普及期：目前海外openai對(duì)中國(guó)限制訪(fǎng)問(wèn)，國(guó)內(nèi)大模型尚未出現(xiàn)killerapp，而且數(shù)據(jù)側(cè)還存在監(jiān)管難題。所以當(dāng)前大模型還處于應(yīng)用的0-1階段，推理芯片潛力尚未釋放。但從近期ChatGPT上線(xiàn)ios端，已能看到邊緣側(cè)算力大規(guī)模應(yīng)用的曙光。3）市場(chǎng)空間與用戶(hù)量正相關(guān)。1.2.算力采購(gòu)需求80%來(lái)自科技大廠(chǎng)及政府端按下游行業(yè)看，中國(guó)AI算力投資有65%來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)，政府占15%次之。隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的興起，人工智能已經(jīng)深入滲透到各個(gè)行業(yè)，特別是在互聯(lián)網(wǎng)等科技公司中更為普及，各大互聯(lián)網(wǎng)公司普遍發(fā)展數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算以滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的算力需求。根據(jù)億歐智庫(kù)數(shù)據(jù)，2021年中國(guó)人工智能算力投資金額最大的行業(yè)為互聯(lián)網(wǎng)，占比65%，政府占15%，金融、制造、服務(wù)業(yè)占比都低于10%。互聯(lián)網(wǎng)需求以科技大廠(chǎng)為主：全球AI服務(wù)器下游需求78%來(lái)自全球8家科技大廠(chǎng)。全球云計(jì)算服務(wù)商市場(chǎng)集中度較高。2022年，北美四大CSP（微軟、谷歌、亞馬遜AWS、Meta）占全球AI服務(wù)器采購(gòu)量的66%，中國(guó)科技大廠(chǎng)（字節(jié)跳動(dòng)、騰訊、百度、阿里巴巴）占11%?？梢?jiàn)AI計(jì)算的主要需求來(lái)自于互聯(lián)網(wǎng)，此外才是傳統(tǒng)的金融、政務(wù)、醫(yī)療等領(lǐng)域。中國(guó)已發(fā)布79個(gè)大模型，大模型所在地域性與當(dāng)?shù)谹I服務(wù)器采購(gòu)數(shù)量強(qiáng)相關(guān)。根據(jù)科技部新一代人工智能發(fā)展研究中心在5月28日發(fā)布的《中國(guó)人工智能大模型地圖研究報(bào)告》。中國(guó)已發(fā)布了79個(gè)大模型，中國(guó)研發(fā)的大模型數(shù)量排名全球第二，僅次于美國(guó)。從全球已發(fā)布的大模型分布來(lái)看，中國(guó)和美國(guó)大幅領(lǐng)先，超過(guò)全球總數(shù)的80%。自然語(yǔ)言處理仍是目前大模型研發(fā)最為活躍的重點(diǎn)領(lǐng)域，其次是多模態(tài)領(lǐng)域，在計(jì)算機(jī)視覺(jué)和智能語(yǔ)音等領(lǐng)域的大模型還較少。從全國(guó)范圍內(nèi)的算力基礎(chǔ)設(shè)施分布情況發(fā)現(xiàn)，北京、廣東、浙江、上海等地的大模型數(shù)量最多，同時(shí)這4個(gè)地方也是近3年人工智能服務(wù)器采購(gòu)數(shù)量最多的地區(qū)，表現(xiàn)出非常明顯的強(qiáng)相關(guān)性，為大模型研發(fā)應(yīng)用提供了重要支撐。政府端：目前全國(guó)超30城市在積極推動(dòng)智算中心建設(shè)。當(dāng)下智算中心主要分為企業(yè)自建和公共基礎(chǔ)設(shè)施，全國(guó)30城智算中心大多是第二種情況。根據(jù)國(guó)家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心推出的《智能計(jì)算中心2.0時(shí)代展望報(bào)告》，目前全國(guó)有超過(guò)30個(gè)城市正在建設(shè)或提出建設(shè)智算中心。智能算力正在取代基礎(chǔ)算力成為算力結(jié)構(gòu)最主要構(gòu)成。根據(jù)《智能計(jì)算中心規(guī)劃建設(shè)指南》，智算中心最核心的是AI算力。2.供給：英偉達(dá)一家獨(dú)大2.1.AI服務(wù)器有68%價(jià)值量來(lái)自GPUAI算力芯片產(chǎn)業(yè)鏈可分為：1）最上游的EDA軟件和IP核研發(fā)。2）中游的芯片，包括GPU、NPU、ASIC、FPGA等架構(gòu)。3）下游的AI服務(wù)器及智算中心。GPU服務(wù)器占據(jù)了AI服務(wù)器90%以上的市場(chǎng)。根據(jù)Counterpoint及IDC，2022年全球服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模1117億美元，北美是服務(wù)器首要市場(chǎng)，占比40%；中國(guó)占24%。自2018年以來(lái)，中國(guó)服務(wù)器市場(chǎng)增速持續(xù)高于全球均速，并有望在2023年超300億美元（來(lái)自IDC）。按類(lèi)別分，AI服務(wù)器占全球服務(wù)器市場(chǎng)17%（來(lái)自IDC），占中國(guó)服務(wù)器市場(chǎng)25%。其中90%以上是GPU作為核心計(jì)算單元的AI服務(wù)器。AI服務(wù)器與傳統(tǒng)服務(wù)器的區(qū)別主要在于GPU用量。AI服務(wù)器在CPU的基礎(chǔ)上大幅增加GPU用量，并且GPU單價(jià)通常高于CPU，因此當(dāng)服務(wù)器由通用計(jì)算升級(jí)至AI加速計(jì)算，價(jià)值重心將由CPU轉(zhuǎn)移至GPU。根據(jù)semianalysis，DGXH100的總成本中，有72%來(lái)自8張GPU及互連基板。一臺(tái)AI服務(wù)器通常使用8張GPU，價(jià)值量占比約68%。由于本地計(jì)算機(jī)資源有限，出于對(duì)訓(xùn)練速度和算力的需求，大模型通常部署在服務(wù)器上。服務(wù)器的關(guān)鍵部件包括計(jì)算單元（CPU、GPU）、內(nèi)存、硬盤(pán)、網(wǎng)卡、RAID陣列卡、電源。根據(jù)我們的測(cè)算，GPU是AI服務(wù)器最大的成本項(xiàng)。一臺(tái)AI服務(wù)器通常使用8張GPU。以浪潮信息的明星產(chǎn)品NF5688M6為例，105萬(wàn)元的服務(wù)器總價(jià)值中，8張A800共計(jì)71萬(wàn)元，占比約68%。此外，2顆CPU價(jià)格共計(jì)10.6萬(wàn)元，占比約10%。一臺(tái)通用服務(wù)器通常使用1-2顆CPU，價(jià)值量占比約30%~62%。通用服務(wù)器價(jià)值量以CPU為核心，通常使用1-2顆CPU，以浪潮信息的通用服務(wù)器NF5280M6為例，其售價(jià)2.4萬(wàn)元，其中62%價(jià)值量來(lái)自2顆CPU。由上可知，生成式AI驅(qū)動(dòng)的算力需求暴增有望革新云計(jì)算商業(yè)模式，帶來(lái)AI芯片需求大幅增加。受經(jīng)濟(jì)等多重因素影響，2023年全球服務(wù)器出貨量預(yù)計(jì)同減2.9%。由于全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)疲軟疊加國(guó)際形勢(shì)復(fù)雜，在北美四大云服務(wù)供應(yīng)商（CSP，包括微軟、谷歌、Meta、亞馬遜AWS）持續(xù)下修2023年服務(wù)器采購(gòu)量，Dell及HPE等OEM也在2~4月下修全球出貨量，TrendForce預(yù)計(jì)2023年全球服務(wù)器整機(jī)出貨量同減2.9%到1383萬(wàn)臺(tái)。但2023年AI服務(wù)器出貨量有望同增15.4%。根據(jù)TrendForce&IDC統(tǒng)計(jì)，2022年全球AI服務(wù)器出貨量85.5萬(wàn)臺(tái)，其中搭載GPGPU的AI服務(wù)器出貨量占整體服務(wù)器出貨量1%，市場(chǎng)規(guī)模占比約17%；在A(yíng)IGC帶動(dòng)下，2023年全球AI服務(wù)器出貨量有望同增38.4%。服務(wù)器市場(chǎng)玩家可分為品牌商和白牌商，白牌即無(wú)品牌的服務(wù)器，由服務(wù)器代工廠(chǎng)為下游云計(jì)算客戶(hù)代為生產(chǎn)。根據(jù)Statista，21Q2白牌服務(wù)器占全球服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模的27%。2021年，前五大白牌服務(wù)器廠(chǎng)商（鴻海、廣達(dá)、緯創(chuàng)、英業(yè)達(dá)、美超微）均來(lái)自中國(guó)臺(tái)灣，CR5=93%。全球品牌廠(chǎng)的主要玩家是戴爾、HPE、浪潮信息。浪潮信息為全球/中國(guó)AI品牌服務(wù)器市場(chǎng)雙冠。中國(guó)AI品牌服務(wù)器市場(chǎng)呈現(xiàn)一超多強(qiáng)格局，浪潮從2017年開(kāi)始就占據(jù)過(guò)半市場(chǎng)份額。2021年，浪潮信息在中國(guó)AI品牌服務(wù)器市場(chǎng)占比52%，在全球AI品牌服務(wù)器市場(chǎng)占比21%，均為第一。云計(jì)算是類(lèi)ChatGPT的大模型最重要的基礎(chǔ)設(shè)施和平臺(tái)，模型即服務(wù)MaaS正在重塑當(dāng)前云計(jì)算架構(gòu)，有望成為AI時(shí)代的新商業(yè)模式。根據(jù)埃弗雷特·羅杰斯的理論，任何創(chuàng)新的擴(kuò)散都遵循從創(chuàng)新者到早期采用者，再到早期跟進(jìn)者等的諸個(gè)階段。阿里早在ChatGPT出圈之前就已提出了模型即服務(wù)（MaaS）概念。今年阿里云已明確了“MaaS+PaaS+IaaS”戰(zhàn)略，頂層為MaaS，阿里云向生態(tài)伙伴開(kāi)放大模型能力和訓(xùn)練底座。與微軟和OpenAI提出的服務(wù)類(lèi)似，阿里云的MaaS層也支持API、編程兩種接入方式，專(zhuān)有模型也明確了按token計(jì)量的后付費(fèi)模式和按賬號(hào)權(quán)限+資源包的預(yù)付費(fèi)模式。目前阿里云、百度云均在內(nèi)測(cè)企業(yè)級(jí)大模型服務(wù)。百度集團(tuán)副總裁袁佛玉表示已有超過(guò)300家生態(tài)伙伴參與文心一言?xún)?nèi)測(cè)。阿里通義千問(wèn)之上也已有2000多個(gè)伙伴在測(cè)試。近期云計(jì)算價(jià)格戰(zhàn)的本質(zhì)是算力需求正在由通用計(jì)算向加速計(jì)算狂奔。4月，阿里云宣布了市場(chǎng)最大規(guī)模降價(jià)，核心產(chǎn)品價(jià)格全線(xiàn)下調(diào)15%~50%，存儲(chǔ)產(chǎn)品最高降幅達(dá)50%。此后，騰訊云、移動(dòng)云、京東云紛紛跟進(jìn)降價(jià)。在此番云計(jì)算價(jià)格戰(zhàn)打響之前，宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)不確定性已使云計(jì)算下游客戶(hù)投資持續(xù)放緩，23Q1全球云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)支出增長(zhǎng)首次低于20%（來(lái)自Canalys）。在嚴(yán)峻的市場(chǎng)環(huán)境下，不難理解阿里云為何選擇將重心從利潤(rùn)轉(zhuǎn)向規(guī)模。更重要的是，在當(dāng)前智能化浪潮下，AI將會(huì)促使云計(jì)算從此前同質(zhì)化的基礎(chǔ)設(shè)施向智能服務(wù)轉(zhuǎn)變。從過(guò)去的賣(mài)通用算力、存儲(chǔ)到賣(mài)框架、模型。根據(jù)阿里云智能中國(guó)區(qū)副總裁的解釋?zhuān)夹g(shù)紅利（自研芯片）和規(guī)模形成的成本優(yōu)勢(shì)（全球上百個(gè)數(shù)據(jù)中心）給予了公司充分的降價(jià)空間，而更有優(yōu)勢(shì)的算力價(jià)格和大模型能力，將吸引更多客戶(hù)合作，從而帶來(lái)更大的價(jià)格空間。此番降價(jià)潮將有助于推進(jìn)國(guó)內(nèi)AI大模型的產(chǎn)業(yè)落地，進(jìn)而帶動(dòng)更龐大的云市場(chǎng)規(guī)模。英偉達(dá)占據(jù)全球獨(dú)立GPU市場(chǎng)85%份額，已成為AI芯片標(biāo)配選擇。目前絕大多數(shù)AI負(fù)載跑在GPU上，而英偉達(dá)基本壟斷獨(dú)立GPU市場(chǎng)。據(jù)JonPeddieResearch數(shù)據(jù)，22Q4全球獨(dú)立GPU市場(chǎng)由英偉達(dá)占據(jù)85%市場(chǎng)份額。根據(jù)新智元，2020年全球AI相關(guān)的云計(jì)算與數(shù)據(jù)中心中，80.6%由英偉達(dá)GPU驅(qū)動(dòng)。2021年英偉達(dá)表示，全球前500座超算中，約七成由自家芯片驅(qū)動(dòng)?，F(xiàn)在就連運(yùn)行ChatGPT的微軟數(shù)據(jù)中心也使用了上萬(wàn)張英偉達(dá)A100GPU。國(guó)產(chǎn)芯片在系統(tǒng)效率等方面與英偉達(dá)差距較大，使用場(chǎng)景主要在政府項(xiàng)目及自用。當(dāng)前部分國(guó)產(chǎn)芯片在單個(gè)芯片參數(shù)（如FP32精度算力）上可達(dá)到英偉達(dá)水平，但集群系統(tǒng)調(diào)度效率與英偉達(dá)超算存在較大差距，比如網(wǎng)絡(luò)互連速率。此外，英偉達(dá)還有其研發(fā)了10余年所積累的CUDA加速庫(kù)。目前NVIDIAGPU+CUDA仍然是AI研發(fā)生態(tài)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，國(guó)產(chǎn)AI芯片主要在政府采購(gòu)以及企業(yè)自研場(chǎng)景有一定份額。為突破英偉達(dá)算力壟斷，科技巨頭紛紛開(kāi)始自研AI芯片。科技大廠(chǎng)如亞馬遜、微軟和谷歌原本以軟件為主要產(chǎn)品，但現(xiàn)在它們紛紛斥資數(shù)十億美元用于芯片開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。這三家大廠(chǎng)已推出或計(jì)劃發(fā)布8款服務(wù)器和AI芯片，自用或者用于云服務(wù)器租賃。1）亞馬遜是三家公司中目前唯一一家在其服務(wù)器中提供標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算芯片（Graviton）和AI專(zhuān)用芯片（Inferentia和Trainium）的云供應(yīng)商。早在2019年，亞馬遜就推出了自己的AI推理芯片Inferentia。在初代Inferentia推出之后，亞馬遜又發(fā)布了其設(shè)計(jì)的主要用于A(yíng)I訓(xùn)練的定制芯片——Trainium。2）微軟：根據(jù)TheInformation，微軟正在自研的AI芯片名為Athena，該芯片的研發(fā)最早可以追溯到2019年。3）谷歌：早在2020年，谷歌就在其數(shù)據(jù)中心上部署了TPUv4。長(zhǎng)期維度大廠(chǎng)自研芯片占有率有望提升，但短期維度其仍會(huì)選擇加單英偉達(dá)GPU。短期內(nèi)大廠(chǎng)自研芯片可能難以與英偉達(dá)匹敵，但考慮到軟硬件生態(tài)耦合性、以及供應(yīng)鏈的安全性，以及成本效益，長(zhǎng)期看，科技公司會(huì)一定會(huì)持續(xù)投入資源研發(fā)自有芯片。短期看，云計(jì)算廠(chǎng)商為保證自身業(yè)務(wù)的市占率，首先追求計(jì)算性能，更傾向于選擇現(xiàn)有最好的芯片。GPU的優(yōu)勢(shì)不僅僅依靠單核性能，英偉達(dá)的護(hù)城河更多在于其豐富的軟件生態(tài)及超高的互聯(lián)速率。1）軟件生態(tài)：英偉達(dá)的CUDA生態(tài)已經(jīng)過(guò)10多年發(fā)展，一半時(shí)間在裴谞客戶(hù)，后來(lái)才有客戶(hù)大規(guī)模使用，而國(guó)內(nèi)GPU的生態(tài)是最近3-4年才開(kāi)始發(fā)展，英偉達(dá)相比新的生態(tài)，a）其底層加速庫(kù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于新生態(tài)，用戶(hù)只需做終端應(yīng)用的開(kāi)發(fā)，底層庫(kù)是現(xiàn)成的；b）由于已有大量客戶(hù)使用，經(jīng)過(guò)反饋-迭代-再反饋-再迭代不斷優(yōu)化，性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于新的加速庫(kù)。2）互聯(lián)速率：大模型主要是訓(xùn)練時(shí)需要消耗大量算力。滿(mǎn)足該需求不僅靠單顆芯片性能提升，更多在于提升多卡互連形成的集群算力。英偉達(dá)的Nvlink已對(duì)通行的PCIe標(biāo)準(zhǔn)形成了碾壓式優(yōu)勢(shì)，最新的第四代互聯(lián)帶寬是PCIe5的7倍。寒武紀(jì)MLlink技術(shù)也仍在追趕英偉達(dá)NvLink中。當(dāng)前供需存在巨大鴻溝，英偉達(dá)高端GPU一卡難求，價(jià)格飆漲。生成式AI的浪潮使英偉達(dá)高端GPU一卡難求，價(jià)格一路上漲。據(jù)集微網(wǎng)，有代理商透露，英偉達(dá)A100價(jià)格從22年12月開(kāi)始上漲，截至23年4月上半月，5個(gè)月價(jià)格累計(jì)漲幅達(dá)到37.5%；同期A(yíng)800價(jià)格累計(jì)漲幅達(dá)20.0%。同時(shí)，英偉達(dá)GPU交貨周期也被拉長(zhǎng)，之前拿貨周期大約為一個(gè)月，現(xiàn)在基本都需要三個(gè)月或更長(zhǎng)。甚至部分新訂單“可能要到12月才能交付”。A100和H100的芯片都是由臺(tái)積電負(fù)責(zé)代工，前者為7nm工藝，后者使用了4nm工藝。據(jù)Digitimes，近期英偉達(dá)GPU訂單增加也提升了臺(tái)積電的晶圓開(kāi)工率。據(jù)集微網(wǎng)，國(guó)內(nèi)可用于訓(xùn)練AI大模型的A100大約有4萬(wàn)-5萬(wàn)張，供應(yīng)相當(dāng)吃緊，一些云服務(wù)廠(chǎng)商已嚴(yán)格限制內(nèi)部使用這些先進(jìn)芯片，以將其保留至需要高算力的任務(wù)。且美國(guó)已限制高端GPU向中國(guó)出口。中美兩國(guó)是全球范圍內(nèi)在生成式AI和大模型領(lǐng)域投入最大、算力需求最旺盛的國(guó)家。然而2022年8月，美國(guó)政府要求英偉達(dá)向中國(guó)大陸、中國(guó)香港和俄羅斯出口高端GPU芯片時(shí)需要申請(qǐng)出口許可證，其中包括A100和H100等，且未來(lái)性能等于或高于A(yíng)100的產(chǎn)品也會(huì)受到該政策的影響。因此，2022年11月，A800GPU成為美國(guó)半導(dǎo)體公司首次為中國(guó)市場(chǎng)推出符合美國(guó)貿(mào)易政策的先進(jìn)芯片，其單卡算力幾乎與A100完全一致，唯一不同在于NVLink的帶寬縮水33%，從A100的600GB/s砍至A800的400GB/s。這可能會(huì)影響到多卡服務(wù)器的并聯(lián)性能，比如數(shù)據(jù)中心、超級(jí)計(jì)算機(jī)的整體性能。3.投資分析3.1.寒武紀(jì)：云端產(chǎn)品線(xiàn)快速增長(zhǎng)，受益AI成長(zhǎng)紅利加速卡和訓(xùn)練整機(jī)銷(xiāo)量迅速提升，促云端產(chǎn)品線(xiàn)收入快速增長(zhǎng)。分業(yè)務(wù)看，1）報(bào)告期內(nèi)思元290、思元370系列加速卡和訓(xùn)練整機(jī)銷(xiāo)量迅速上升，使云端產(chǎn)品線(xiàn)實(shí)現(xiàn)收入2.2億元，同增173%，毛利率同比+4.9pct至63.5%，2）因21年芯片供應(yīng)鏈緊張，客戶(hù)根據(jù)自有產(chǎn)品市場(chǎng)需求制定了高庫(kù)存策略以保證供應(yīng)充足，22年因客戶(hù)進(jìn)行庫(kù)存調(diào)控，未按預(yù)期下單，導(dǎo)致邊緣產(chǎn)品線(xiàn)實(shí)現(xiàn)收入0.38億元，同減78.4%，毛利率同比-10.18pct至31.1%，3）智能計(jì)算集群系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)收入4.59億元，同增0.64%，毛利率同比-0.16pct至70.42%。國(guó)內(nèi)智能芯片領(lǐng)域龍頭，充分受益AI算力需求提升。公司是國(guó)內(nèi)智能芯片領(lǐng)域龍頭企業(yè)，能提供云邊端一體、軟硬件協(xié)同、訓(xùn)練推理融合、具備統(tǒng)一生態(tài)的系列化智能芯片產(chǎn)品和平臺(tái)化基礎(chǔ)系統(tǒng)軟件。公司掌握的智能處理器指令集、智能處理器微架構(gòu)、智能芯片編程語(yǔ)言、智能芯片數(shù)學(xué)庫(kù)等核心技術(shù)，具有壁壘高、研發(fā)難、應(yīng)用廣等特點(diǎn)，可廣泛輻射智慧互聯(lián)網(wǎng)、智能制造、智能教育、智慧金融、智能家居、智慧醫(yī)療等“智能+”產(chǎn)業(yè)，在ChatGPT帶動(dòng)AI算力提升的背景下，充分享受需求快速提升的成長(zhǎng)紅利。3.2.海光信息：業(yè)績(jī)高增，本土化及生態(tài)優(yōu)勢(shì)鞏固國(guó)產(chǎn)CPU&DPU龍頭地位海光三號(hào)已實(shí)現(xiàn)小批量，CPU與DPU新品進(jìn)展順利。2022年公司加大研發(fā)投入至20.7億元，同增30.4%，收入占比減少28pct至40.3%，研發(fā)技術(shù)人員同增25%至1283人。報(bào)告期內(nèi)，公司推出了CPU新品海光三號(hào)，已實(shí)現(xiàn)小批量銷(xiāo)售，下一代CPU海光四號(hào)、海光五號(hào)，DCU深算二號(hào)、深算三號(hào)研發(fā)進(jìn)展順利。海光二號(hào)/深算一號(hào)為當(dāng)前主力CPU/DPU在售產(chǎn)品。兼容國(guó)際主流x86指令集，構(gòu)筑強(qiáng)大生態(tài)優(yōu)勢(shì)。海光CPU兼容x86指令集及國(guó)際主流操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，軟硬件生態(tài)豐富，性能優(yōu)異，已廣泛應(yīng)用于電信、金融、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。其DCU產(chǎn)品以GPGPU架構(gòu)為基礎(chǔ)，兼容通用的“類(lèi)CUDA”環(huán)境，可廣泛應(yīng)用于大數(shù)據(jù)處理、人工智能、商業(yè)計(jì)算等領(lǐng)域。目前海光處理器產(chǎn)品已得到國(guó)內(nèi)用戶(hù)廣泛認(rèn)可，開(kāi)拓了浪潮/聯(lián)想/新華三/同方等國(guó)內(nèi)知名服務(wù)器廠(chǎng)商，開(kāi)發(fā)了多款基于海光處理器的服務(wù)器，有效推動(dòng)公司處理器產(chǎn)業(yè)化，構(gòu)筑強(qiáng)大生態(tài)優(yōu)勢(shì)。聚焦卡脖子關(guān)鍵環(huán)節(jié)，本土化優(yōu)勢(shì)顯著。目前國(guó)內(nèi)超95%的x86服務(wù)器芯片份額被美國(guó)Intel和AMD占據(jù)，自主可控需求迫切。公司根植于中國(guó)本土市場(chǎng)，相比國(guó)際芯片企業(yè)，更了解國(guó)內(nèi)客戶(hù)需求，能提供更加安全可控的產(chǎn)品和全面細(xì)致的服務(wù)，本土化優(yōu)勢(shì)顯著。隨著公司競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)不斷加強(qiáng)，以及國(guó)內(nèi)下游客戶(hù)積極開(kāi)展基于海光高端處理器的生態(tài)建設(shè)，公司高端處理器產(chǎn)品預(yù)計(jì)將拓展至更多領(lǐng)域，進(jìn)一步擴(kuò)大市場(chǎng)份額。3.3.滬電股份：Q1業(yè)績(jī)短期承壓，長(zhǎng)期受益AI+汽車(chē)電子成長(zhǎng)紅利AI算力提升增加數(shù)通類(lèi)PCB需求，汽車(chē)電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化推動(dòng)高端汽車(chē)板需求增加。1）數(shù)據(jù)通信方面，在A(yíng)I驅(qū)動(dòng)算力數(shù)據(jù)大幅增加的背景下，預(yù)計(jì)交換機(jī)未來(lái)將由200/400G向800G高端產(chǎn)品升級(jí)，并帶動(dòng)AI服務(wù)器、路由器、存儲(chǔ)等產(chǎn)品高速增長(zhǎng)，推動(dòng)數(shù)據(jù)通信類(lèi)PCB量?jī)r(jià)齊升，提升對(duì)大尺寸、高層數(shù)、高階HDI以及高頻高速PCB產(chǎn)品需求。公司在PCB板技術(shù)領(lǐng)先且綁定海內(nèi)外頭部?jī)?yōu)質(zhì)客戶(hù)，預(yù)計(jì)公司業(yè)務(wù)將保持穩(wěn)健高增。2）汽車(chē)電子方面，公司深耕汽車(chē)PCB領(lǐng)域多年，具備豐富的技術(shù)積累并與國(guó)際頭部Tier1客戶(hù)保持長(zhǎng)期合作，目前公司在汽車(chē)自動(dòng)駕駛域、智能座艙域、電機(jī)電控板、車(chē)載雷達(dá)板等高端PCB環(huán)節(jié)卡位優(yōu)勢(shì)資源，未來(lái)隨著產(chǎn)能增長(zhǎng)以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化，汽車(chē)電子業(yè)務(wù)有望實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健增長(zhǎng)。2023年1月公司向滬利微電增資7.8億元，用于擴(kuò)大子公司汽車(chē)電子領(lǐng)域的PCB板產(chǎn)能，保障未來(lái)的產(chǎn)能需要。3.4.勝宏科技：顯卡PCB份額全球第一，AI服務(wù)器打造新增長(zhǎng)點(diǎn)公司是中國(guó)大陸排行前5的PCB企業(yè)，下游對(duì)應(yīng)AI服務(wù)器、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域。公司主要產(chǎn)品有高端多層板、HDI板等。產(chǎn)品最終廣泛應(yīng)用于英偉達(dá)、英特爾、AMD、亞馬遜、微軟、思科、Meta、谷歌、三星等國(guó)內(nèi)外眾多知名品牌。下游對(duì)應(yīng)AI服務(wù)器、GPU卡、自動(dòng)駕駛、新能源、新型智能終端產(chǎn)品等。公司是特斯拉車(chē)用PCB的第二大供應(yīng)商，也是眾多國(guó)際Tier1車(chē)企的合格供應(yīng)商。根據(jù)Prismark的統(tǒng)計(jì)，公司2022年在全球40強(qiáng)PCB企業(yè)中排行第24名，在中國(guó)大陸PCB百?gòu)?qiáng)企業(yè)排行第5。公司顯卡PCB份額全球第一，是英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)需求爆發(fā)的核心受益者。當(dāng)前全球1萬(wàn)億美金的數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)正在向加速計(jì)算轉(zhuǎn)變，英偉達(dá)（占據(jù)全球獨(dú)立GPU85%以上份額）