证 券 研 究 报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号 未经许可，禁止转载 行业研究 电子 2023年05月25日 电子行业深度研究报告 推荐 （维持） 人工智能风起云涌，算力芯片需求升温  ChatGPT揭开AI发展大幕，算力芯片迎来黄金发展期。ChatGPT一经问世便得到了广泛关注，成为史上用户数增长最快的消费者应用。国内外巨头纷纷推出生成式AI产品加入大模型竞赛，微软发布Microsoft 365 Copilot，打破了传统办公软件的方式。Meta 相继发布其大语言模型 LLaMA，和针对机器视觉领域的通用图像分割模型 SAM，AI视觉有望飞跃式提升。而国内巨头如百度、华为、阿里、商汤等企业亦于近期纷纷发布AI大模型，AI商业化进程提速，将为更多行业和应用领域赋能，一场席卷全球科技领域的AI变革时代正在悄悄拉开序幕。而随着GPT-4的发布，AI大跨步进入多模态发展时代，所需要处理、训练的数据从单纯的文本数据转为图像、文字、语音、视频在内的多媒体数据，所需要算力也呈指数级增长。根据OpenAI发布的报告《AI and Compute》，自2012年以来，AI训练应用的算力需求每3-4个月就会翻倍，至今AI算力增长超过了30万倍，算力芯片作为硬件基础，迎来黄金发展期。  GPU领衔追求卓越算力性能，HBM突破存力瓶颈为AI保驾护航。作为用于加速人工智能训练和推理任务的专用硬件，AI算力芯片既包括CPU、GPU、FPGA等传统芯片，也包括以TPU、VPU为代表的专门针对人工智能领域设计的ASIC芯片，GPU擅长并行计算且具有大量核心和高速内存，能够极大缓解计算层面的瓶颈，已经成为了当今主流的AI推理计算不可或缺的一部分，约占国内AI芯片市场份额的90%（IDC，2021H1数据），其他非GPU芯片亦扮演越来越重要的角色，预计到 2025 年合计占比将超过 20%。主流算力芯片外，芯片存取能力亦是决定AI运算效果的重要一环，处理器和存储器间鸿沟日益拉大，“内存墙”问题亟待解决。HBM突破了内存容量与带宽瓶颈，被视为新一代DRAM解决方案，成为AI时代不可或缺的关键技术。  AI浪潮带动算力芯片市场持续扩容，国产替代势在必行，本土厂商加速成长。市场空间方面：“云+边+端”应用场景协同发力，共同驱动上游AI芯片行业成长。根据WSTS数据，全球AI芯片市场规模将从2019年的110亿美元增长至2025年的726亿美元，CAGR为37%。未来随着“AI+”应用场景的逐步落地，AI芯片需求有望持续提升。竞争格局方面：目前全球AI芯片市场几乎由英伟达等海外大厂垄断，国内陆续涌现出寒武纪、燧原科技、壁仞等优质AI芯片公司，其中寒武纪作为国内AI芯片领域的先行者，目前产品可全面覆盖云边端应用场景，其中公司在云端方面推出的思元290/370系列芯片，已成功导入至阿里云等多家头部互联网客户中。英伟达H100和A100型号芯片进口受限，将倒逼高端AI芯片国产替代进程加速，展望未来，在行业加速发展叠加自主可控需求背景下，国内AI芯片龙头厂商有望持续受益。  投资建议：AI行业蓬勃发展带动算力芯片需求激增，国际贸易形势变换推动国产替代加速，国内优质算力/存力芯片公司将迎来发展机遇，建议关注：海光信息、寒武纪、龙芯中科、晶晨股份、兆易创新、北京君正、深科技、江波龙等。  风险提示：国际贸易形势变换；下游需求不及预期；代工产能不及预期；行业技术迭代不及预期；产品迭代不及预期。 证券分析师：耿琛 电话：0755-82755859 邮箱：gengchen@hcyjs.com 执业编号：S0360517100004 证券分析师：岳阳 邮箱：yueyang@hcyjs.com 执业编号：S0360521120002 行业基本数据 占比% 股票家数(只) 430 0.06 总市值(亿元) 71,056.10 7.60 流通市值(亿元) 50,002.21 7.05 相对指数表现 % 1M 6M 12M 绝对表现 -7.6% 2.1% -0.7% 相对表现 -4.7% -1.6% 2.8% 相关研究报告 《模拟芯片行业深度研究报告：模拟IC国产替代进程加速推动中，国内行业周期有望触底反弹》 2023-05-19 《服务器行业深度研究报告：AI革命已至，算力竞赛推动服务器迎来升级浪潮》 2023-04-06 《电子行业深度研究报告：从国际巨头DISCO发展看半导体切磨抛装备材料的国产化趋势》 2023-03-01 -11%-1%10%21%22/0522/0822/1022/1223/0323/052022-05-24~2023-05-24电子沪深300华创证券研究所 电子行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号 未经许可，禁止转载 投资主题 报告亮点 本报告从产业链角度阐述了AI芯片行业的发展机会，以ChatGPT问世掀起的算力潮为背景，分析人工智能技术创新对底层算力/存力芯片需求的影响。报告主体主要分为三个章节，第一章节介绍了本轮由ChatGPT爆火带来的AI产业变革，梳理AI发展所需的底层算力/存力芯片产业链，并复盘英伟达等海外大厂在AI芯片方面的产品布局情况；第二章节从行业规模及驱动力和市场竞争格局两个维度对当前AI芯片行业进行分析，指出在“云-边-端”下游多维度协同发力叠加国产替代的背景下，国内AI芯片产业链公司迎来了新的发展机遇，后续有望持续受益；第三章节主要阐述产业链重点公司情况。 投资逻辑 ChatGPT问世引爆新一轮AI浪潮，云端计算/存储数据量激增，带动上游AI算力/存力芯片快速增长承接新增需求；同时受益于工业互联网、车联网/自动驾驶、移动互联网等产业的蓬勃发展，边缘计算的数据量和算力需求也在不断扩大，未来将协同云计算共同驱动AI芯片行业成长。目前全球AI芯片市场仍由英伟达、Intel等海外大厂主导，而英伟达H100和A100型号芯片进口受限，在行业加速扩容叠加国产替代的背景下，国内AI芯片厂商迎来新的发展机遇，未来成长空间广阔。建议关注国内优质算力/存力芯片公司海光信息、寒武纪、龙芯中科、晶晨股份、兆易创新、北京君正、深科技、江波龙等。 dVqUuW9YNApX9PdN9PtRpPnPsRfQrRmRiNnPsPbRqRqMMYqQzQMYnNrQ 电子行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号 3 目 录 一、ChatGPT揭开AI发展大幕，算力芯片逐浪前行 ......................................................... 6 （一）ChatGPT横空出世，AIGC商业化蓄势待发 ...................................................... 6 （二）多模态催生高算力需求，AI芯片迎来黄金发展期 ............................................ 8 （三）海外大厂深度布局，开启AI算力新时代 ......................................................... 14 二、AI芯片奠定算力时代基石，国产芯片厂商加速布局 .................................................. 17 （一）人工智能发展浪潮兴起，AI芯片市场规模持续扩张 ...................................... 17 （二）“云+边+端”多维度协同发力，带动上游硬件行业发展 ................................... 18 1、云计算：大模型时代算力需求激增，AI芯片迎来产业机遇 ............................ 19 2、边缘计算：万物智联带来海量数据，促进AI芯片需求提升 ........................... 20 （三）海外龙头主导AI芯片市场，本土厂商充分受益国产替代浪潮 ..................... 22 三、相关公司 ........................................................................................................................... 24 （一）海光信息：本土CPU领军企业，开拓DCU打开成长空间 ........................... 24 （二）龙芯中科：国内CPU龙头厂商，全面打造自主生态 ...................................... 25 （三）寒武纪：全面深耕AI芯片领域，算力时代迎来快速成长机遇 ..................... 26 （四）晶晨股份：智能多媒体SoC龙头，WiFi-6 /汽车芯片打造第二成长曲线 ..... 26 （五）兆易创新：国内存储设计龙头，合作长鑫存储打开DRAM成长天花板 ...... 27 （六）北京君正：车载算力/存力持续提升，车规存储龙头持续发力 ...................... 28 （七）深科技：国产存储封测龙头，布局先进工艺决胜AI时代 ............................. 28 （八）江波龙：深耕存储芯片领域，积极拥抱AI发展浪潮 ..................................... 29 四、风险提示 ........................................................................................................................... 29 电子行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号 4 图表目录 图表 1 ChatGPT用户数量增速惊人 ..................................................................................... 6 图表 2 各代GPT对比............................................................................................................ 6 图表 3 GPT-4在不同年龄段不同类别考试中名列前茅 ...................................................... 7 图表 4 多模态模型与单模态模型对比 ................................................................................. 7 图表 5 Copilot在Excel中的应用 ......................................................................................... 7 图表 6 Copilot在PPT中的应用 ........................................................................................... 7 图表 7 AIGC赋予AI人类生产“内容”的