通信行业：AI加速发展驱动算力网络架构变革，算力芯片国产化替代势在必行
请仔细阅读本报告末页声明 证券研究报告 | 行业专题报告 2023年06月29日 通信 AI加速发展驱动算力网络架构变革，算力芯片国产化替代势在必行 国内深度合成服务算法备案发布，进一步催化算力环节确定性增长。6月20日，国家互联网信息办公室发布深度合成服务算法备案信息公告，其中包含智谱科技、科大讯飞、腾讯、美团、百度文心一格、抖音、阿里巴巴等公司在AI模型深度合成服务算法布局备案，政策端助力国内AI大模型及深度合成算法加速推进发展，国内AI算力建设有望进入快速上行通道。AI大模型在训练及推理过程中需要海量数据及算力支撑，其中数据主要由服务器/交换机和光模块等算力基础设备进行存储和运输。我们认为，当前随着国内外大模型及各行各业垂类行业模型也逐渐加速推出，持续赋能千行百业智慧升级。在此背景下，AI大模型及垂类模型的训练及应用驱动算力侧网络架构的升级与变革，服务器/交换机有望受益下游需求迎来快速提升。 算力需求增长与芯片计算能力增长存在剪刀差，AI发展对存储提出更高要求。算力是AI发展的生产力，AI大模型所需的算力支撑主要依赖于底层算力芯片；其中，AI芯片是用于加速人工智能训练和推理任务的专用硬件，具有高度并行性和能够实现低功耗高效计算的特点。随着大模型对于算力需求的持续增长，对于数据存储的AI芯片也提出了更高的要求。据OpenAI测算，自2012年以来，全球头部AI模型训练算力需求3-4个月翻一番，每年头部训练模型所需算力增长幅度高达10倍；而摩尔定律认为处理器芯片计算性能约每两年翻一番，同时伴随着半导体制程节点的不断演进，芯片纳米级别最终将达到极致后导致摩尔定律失效，因此大模型模型所需算力需求增长与芯片计算能力摩尔定律出现不匹配。我们认为，随着AI大模型的加速发展和算力需求的不断扩张，算力需求与芯片存储能力将出现不匹配现象，有望直接催化AI算力芯片加速发展。 算力芯片国产化替代势在必行，AI芯片迎来产业发展机会。1）AI芯片市场空间广阔：2023年全球人工智能芯片市场规模将达到490亿美元，到2026年增长至920亿美元，复合增速为23.37%；预计2023年，我国AI芯片市场规模将达到427亿元，到2026将达1206亿元，市场空间广阔。2）行业龙头以欧美日等为主，国产替代化势在必行：目前，全球人工智能芯片行业前十以欧美韩日等企业为主，其中前三为Nvidia、Inter及IBM，国内芯片企业如华为海思排12位，寒武纪排23位，地平线机器人排24位。我们认为，当前竞争格局下，随着国内外大模型的加速发展及垂类融合，国内AI算力芯片厂商国产化替代势在必行，AI芯片迎来产业发展机会。 相关标的：AI服务器/交换机：中兴通讯、紫光股份、工业富联、浪潮信息、锐捷网络、星网锐捷、菲菱科思；AI芯片：寒武纪、中科曙光、景嘉微、龙芯中科、海光信息、澜起科技、裕太微、创耀科技；PCB：兴森科技、沪电股份、深南电路、奥士康、世运电路、崇达技术、胜宏股份、景旺电子、鹏鼎控股。 风险提示：市场竞争加剧风险；关键技术突破不及预期风险；下游需求不及 强于大市（维持评级） 行业走势 作者 分析师 侯宾 执业证书编号：S1070522080001 邮箱：houbin@cgws.com 相关研究 1、《中国移动超大规模智算中心将于2024年投产，持续关注算力产业链投资机会》2023-06-28 2、《工信部支持L3级及更高级别自动驾驶功能商业化应用，关注汽车智能化产业链投资机会》2023-06-27 3、《本周专题：AI算力竞赛开启，边缘场景有望加速落地，持续关注算力全产业链投资机会》2023-06-20 -21 %-11 %-1%9%19%28%38%48%2022-062022-102023-022023-06通信沪深300 行业专题报告 P.2 请仔细阅读本报告末页声明 预期；原材料价格波动风险。 bZ8VuZfX8VrUaYqRmNpO9PbP9PnPoOpNnOiNmMsMeRtRzQbRqRtOuOrMvMxNpOmN行业专题报告 P.3 请仔细阅读本报告末页声明 内容目录 1.国内深度合成服务算法备案发布，进一步催化算力环节确定性增长。 ................................................................ 4 1.1 国内深度合成服务算法备案发布，助力AI算力建设进行快速上行通道。................................................. 4 1.2 从英伟达产业传导看AI算力发展逻辑。.................................................................................................. 5 2.算力需求增长与芯片计算能力增长存在剪刀差，AI发展对存储提出更高要求。.................................................. 6 3.算力芯片国产化替代势在必行，AI芯片迎来产业发展机会。.............................................................................. 7 3.1 AI芯片作为算力底座支撑，未来市场空间广阔。 ..................................................................................... 7 3.2行业龙头以欧美日等为主，国产替代化势在必行。................................................................................... 7 图表目录 图表1： 部分境内深度合成服务算法备案清单 ..................................................................................................... 4 图表2： GPU NVLink 进程带来的内存增益.......................................................................................................... 5 图表3： 巨型内存AI工作负载的性能比较........................................................................................................... 5 图表4： NVID IA DGX GH200系统架构................................................................................................................ 5 图表5： 大模型时代算力需求 .............................................................................................................................. 6 图表6： 2020-2026年全球人工智能芯片市场规模及增速 .................................................................................... 7 图表7： 2020-2026年我国人工智能芯片市场规模及增速 .................................................................................... 7 图表8： AI芯片应用领域 .................................................................................................................................... 7 图表9： 中国人工智能芯片行业发展历程 ............................................................................................................ 8 图表10： 2021年全球芯片市场份额占比 ............................................................................................................ 8 图表11： 全球人工智能芯片行业企业排名 .......................................................................................................... 8 行业专题报告 P.4 请仔细阅读本报告末页声明 1.国内深度合成服务算法备案发布，进一步催化算力环节确定性增长。 1.1 国内深度合成服务算法备案发布，助力AI算力建设进行快速上行通道。 6月20日，国家互联网信息办公室发布深度合成服务算法备案信息公告，其中包含智谱科技、科大讯飞、腾讯、美团、百度文心一格、抖音、阿里巴巴等公司在AI模型深度合成服务算法布局备案，政策端助力国内AI大模型及深度合成算法加速推进发展，国内AI算力建设有望进入快速上行通道。 图表1：部分境内深度合成服务算法备案清单 序号 算法名称 主体名称 应用产品 主要用途 1 智谱ChatGLM生成算法 北京智谱华章科技有限公司 ChatGLM（网站） 应用于对话生成场景，根据用户输入的文本内容，应用对话模型，生成对话文本回复。 2 美团电话智能客服算法 北京三快科技有限公司 美团（APP） 应用于电话智能客服场景，生成用户问题的语音/文本智能回答。 3 百度文生图内容生成算法 北京百度网讯科技有限公司 文心一格（网站） 应用于图像生成场景，利用图文匹配神经网络模型和扩散生成模型，生成与输入文本语义一致的图像。 4 剪映特效算法 北京抖音信息服务有限公司 西瓜视频、轻颜、剪映、抖音短视频等 应用于图像、视频生成场景，基于人像理解技术和视频剪辑技术实现对用户上传图片或视频的渲染处理与格式转换，生成编辑处理后图像或视频。 5 火山引擎智能美化特效算法 北京抖音信息服务有限公司 -- 应用于图像生成场景，服务于图像编辑类的企业端客户，通过API提供人脸图像美颜功能。 6 达摩院开放域自然对话合成算法 阿里巴巴达摩院（杭州）科技有限公司 -- 应用于对话生成场景，服务于智能对话类的企业端客户，利用对话意图理解、对话内容生成等技术，通过API提供对话生成功能。 7 讯飞语音识别算法 科大讯飞股份有限公司 讯飞输入法（APP） 应用于文本生成场景，提取语音中声学特征，结合语言模型，识别短音频，生成文本信息。 8 讯飞星火认知大模型算法 科大讯飞股份有限公司 -- 应用于开放域对话生成场景，利用文本、代码、prompt数据及用户反馈数据训练AI大模型，服务于问答、咨询类的企业端客户，通过API提供文本生成服务。 9 腾讯云人脸融合算法 深圳市腾讯计算机系统有限公司 -- 应用于人脸图像、视频生成场景，服务于图像、视频编辑类的企业端客户，通过API提供用户面部特征融合功能。 10 腾讯会议虚拟背景算法 深圳市腾讯计算机系统有限公司 腾讯会议（APP）
