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电子行业:具身智能推动AI新浪潮,持续推荐算力、机器视觉供应链

电子设备2023-05-22李雪峰、杨旭、王芳中泰证券李***
电子行业:具身智能推动AI新浪潮,持续推荐算力、机器视觉供应链

请务必阅读正文之后的重要声明部分 、 具身智能推动AI新浪潮,持续推荐算力、机器视觉供应链 电子 证券研究报告/行业点评报告 2023年5月22日 [Table_Main] 评级:增持(维持) 分析师:王芳 执业证书编号:S0740521120002 Email:wangfang02@zts.com.cn 分析师:杨旭 执业证书编号:S0740521120001 Email:yangxu01@zts.com.cn 分析师:李雪峰 执业证书编号: S0740522080004 Email:lixf05@zts.com.cn [Table_Profit] 基本状况 上市公司数 311 行业总市值(百万元) 4,333,493 行业流通市值(百万元) 2,263,561 [Table_QuotePic] 行业-市场走势对比 公司持有该股票比例 [Table_Report] 相关报告 【中泰电子】AI系列1:从ChatGPT看AI芯片产业链投资机会 【中泰电子】AI系列2:Chiplet:提质增效,助力国产半导体弯道超车 【中泰电子】AI系列2:Chiplet:提质增效,助力国产半导体弯道超车 [Table_Finance] 重点公司基本状况 简称 股价 (元) EPS PE PEG 评级 2021 2022 2023E 2024E 2021 2022 2023E 2024E 寒武纪 189 -2.0 -3.2 -1.9 -1.2 -95 -59 -101 -163 2.4 NA 工业富联 15 1.0 1.0 1.2 1.3 15 15 13 11 0.7 NA 沪电股份 19 0.6 0.7 0.9 1.1 33 26 21 17 1.0 NA 奥士康 33 1.5 1.0 2.2 2.8 22 35 15 12 0.1 买入 海康威视 36 1.8 1.4 1.8 2.1 20 25 20 17 0.9 NA 大华股份 22 1.0 0.7 1.0 1.2 21 32 21 17 0.4 买入 韦尔股份 98 3.8 0.8 1.8 2.9 26 121 53 33 0.4 买入 备注:股价取自2023年5月22日收盘价,未覆盖公司采用wind一致预期 [Table_Summary] 投资要点  具身智能有望成为人工智能的重要解决方案。具身智能是指有身体并支持物理交互的智能体,如机器人、自动驾驶汽车等。非具身智能指没有物理身体,只能被动接受数据的人工智能,例如ChatGPT,尽管大语言模型可以让其做到体验友好的语义交互,但其多模态感知和行为交互能力有限,所以还不是人类理想的智能体。具身智能+机器人将有望成为AI的重要解决方案。2023年5月,在特斯拉股东大会上,CEO马斯克展示了Tesla Bot流畅行走、抓取物体与识别环境等最新研究成果。具身智能的关键在于机器人能够通过视觉识别身边物理环境并做出决策和行动,而Tesla Bot已经在逐步实现这些功能。此外,马斯克推测未来人形机器人Optimus需求将达100亿台,远超汽车需求量,并程人形机器人会是今后特斯拉主要的长期价值来源。  具身智能有望带动核心零部件受益。传感器、执行器与计划控制是具身智能的三大基本要素,机器视觉则是具身智能与外界的互动感知的重要一环。具身智能核心技术壁垒和价值环节主要聚焦核心零部件:减速器、伺服系统和控制器,其中减速器在机器人中成本占比最高达30%,其次是伺服系统(20%)和控制器(10%)。机器视觉是在机器人和自动化设备中代替人眼实现高精度检测、识别、测量和定位引导等功能,随着机器人、工业自动化技术等领域的发展,GGII预计至2025年机器视觉全球市场规模将超过1200亿元。  算力:AI下一个浪潮将是“具身智能”,AI芯片需求有望率先扩张。AI芯片是用于加速人工智能训练和推理任务的专用硬件,主要包括GPU、FPGA、ASIC等。随着AI应用的普及和算力需求的不断扩大,AI芯片需求有望率先扩张。根据IDC预测,中国AI算力规模将保持高速增长,预计到2026年将达1271.4EFLOPS,CAGRA(2022-2026年)达52.3%,预计2025年人工智能芯片市场规模将达726亿美元。  我们认为具身智能能够提高AI的整体感知、交互以及学习能力,有望成为AI落地的重要解决方案。人工智能下一个浪潮将是“具身智能”,因此伴随大模型能力的升级也将推动其对算力需求的持续增长;此外机器人则有望成为重要载体形式,看好“具身智能+机器人”作为落地场景,建议关注底层算力供应链,以及机器人相关零部件厂商投资机会: (1)AI算力:寒武纪、工业富联、沪电股份、奥士康; (2)机器人视觉:海康威视、大华股份、韦尔股份、富瀚微、北京君正、思特威、联创电子; (3)机器人主控SoC:瑞芯微、全志科技。  风险提示:行业需求不及预期的风险、下游技术迭代不及预期、存在行业技术迭代速度 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 2 - 行业点评报告 内容目录 一、具身智能——人工智能的最终解决方案 ....................................................... - 4 - 不及预期从而对需求造成影响的风险。 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 3 - 行业点评报告 二、算力硬件层——具身智能的底层土壤 ........................................................... - 7 - 三、机器视觉——具身智能的“眼睛” .................................................................. - 8 - 四、投资建议及风险提示 .................................................................................. - 11 - 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 4 - 行业点评报告 一、具身智能——人工智能的最终解决方案  1950 年,图灵在《Computing Machinery and Intelligence》中首次提出了具身智能的概念。在之后的几十年里,受到当时技术的限制,具身智能并没有取得很大的进展,然而随着AI、芯片等科技产业的蓬勃发展,具身智能已经成为一个有望实现的,人工智能的最终解决方案。  具身智能——Embodied AI = 具象AI = 具身智能,是指有身体并支持物理交互的智能体,如机器人、自动驾驶汽车等。一个具身智能(EmbodiedAI)机器人需要:首先听懂人类语言,之后分解任务、规划子任务,移动中识别物体,与环境交互,最终完成相应任务。相对的,非具身智能指没有物理身体,只能被动接受数据的人工智能,例如ChatGPT,尽管大语言模型可以让其做到体验友好的语义交互,但其多模态感知和行为交互能力有限,所以还不是人类理想的智能体。  具身智能能够像人一样主动地与环境交互感知。引用上海交通大学教授卢策主题演讲《具身智能》中提到的两个例子: 1、下图中两只猫,一直猫被绑起来,只能看这个世界;另一只猫可以主动去走。被动的猫是一种旁观的智能,而主动的猫是具身的智能。到最后,这只旁观的猫失去了行走能力; 2、第三人称智能需要人类喂数据告知它这些图案是盒子,但第一人称智能是通过自己的亲身体验认识到什么是盒子(可以打开,可以装东西)。 图表1:旁观智能vs具身智能 来源:上海交通大学教授卢策主题演讲 ——《具身智能》,中泰证券研究所 图表2:第三人称智能vs第一人称智能 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 5 - 行业点评报告 来源:上海交通大学教授卢策主题演讲 ——《具身智能》,中泰证券研究所  PIE方案是实现具象智能的解决方案之一,可分为三个模块—— 具身感知(Perception)、具身想象(Imagination)和具身执行(Execution)。 图表3:PIE方案:具身智能的解决方案之一 来源:上海交通大学教授卢策主题演讲 ——《具身智能》,中泰证券研究所  具象感知(Perception):交互感知,自动挖掘、定义具象概念。可以通过两种方式实现: 1、全感知:构建一个大规模的数据库,包含我们所操作的这个世界模型(world model)的各种各样的知识,跟操作相关的知识,包括外形、结构、语义,以及 48 个真实世界关节体类别等; 2、具身交互感知:各种内容交互的感觉带来的全新感知,通过牛顿定律和数据驱动的结合,不断修正误差从而得到正确的模型。  具象想象(Imagination):自动具身任务模拟,仿真引擎构建。通过名为RFUniverse 的仿真引擎,这个仿真引擎支持 7 种物体(比如关节 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 6 - 行业点评报告 可移动的、柔性的、透明的、流体的......)、87 种原子操作的仿真。当研究人员把物体输入,模型会在仿真引擎中进行想象操作。  具身执行(Execution):多传感器合作,自意识执行误差。研究人员通过构建一个元操作库,调用各种元操作来解决执行的问题。通过半自动的 data collection and labeling,能够非常快速地产生 20 亿个抓取点位,再进行训练,把「grasp」这个问题分解为 where(去哪里抓)和 how(怎么去抓)的贝叶斯问题,分别估测网络。 图表4:全感知:物理属性检测 来源:上海交通大学教授卢策主题演讲 ——《具身智能》,中泰证券研究所  具身智能+机器人将有望成为AI的重要解决方案,传感器、执行器与计划控制是三大基本要素。传感器包括本体感受传感器、触觉+视觉+声音传感器、机器视觉等;执行器包括减速器、伺服系统、微电机等;计划控制部分包括控制器、工控系统、AI系统等。传感器与执行器数量较多。具身智能核心技术壁垒和价值环节主要聚焦核心零部件:减速器、伺服系统和控制器,其中减速器在机器人中成本占比最高达30%,其次是伺服系统(20%)和控制器(10%)。  2023 年5 月17 日,特斯拉召开2023 年股东大会,展示了一直备受关注的人形机器人Optimus 进化情况,在机械关节控制方面,特斯拉机器人电机扭矩控制,力度控制更加精确灵敏;在感知方面,该机器人环境感知和记忆能力提升不仅可以看路,亦会记路;在学习方面,Optimus可根据人类动作范例,进行端到端动作操控。特斯拉创始人兼首席执行官马斯克表示:未来Optimus的数量可能将达到100亿以上。 图表5:特斯拉Optimus 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 7 - 行业点评报告 来源:特斯拉,中泰证券研究所 二、算力硬件层——具身智能的底层土壤  2023年5月,全球AI芯片龙头英伟达的创始人兼首席执行官黄仁勋在ITFWorld2023半导体大会表示,AI下一个浪潮将是“具身智能”。同时,他也介绍了英伟达的多模态具身智能系统Nvidia VIMA,其能在视觉文本提示的指导下,执行复杂任务、获取概念、理解边界、甚至模拟物理学,这也标志着AI能力的一大显著进步。  算力硬件层是构成AI产业的核心底座,主要包括AI芯片、AI服务器等。  AI芯片需求有望率先扩张。AI芯片是用于加速人工智能训练和推理任务的专用硬件,主要包括GPU、FPGA、ASIC等,具有高度并行性和能够实现低功耗高效计算的特点。  随着AI应用的普及和算力需求的不断扩大,AI芯片需求有望率先扩张。根据IDC预测,中国AI算力规模将保持高速增长,预计到2026年将达1271.4EFLOPS,CAGRA(2022-2026年)达52.3%。在此背景下,IDC预测异构计算将成为主流趋势,未来18个月全球人工智能服务器GPU、ASIC