海外科技行业2024年年度策略报告：海外AI应用不断落地，推动算力产业链需求高增

海外AI应用不断落地，推动算力产业链需求高增——海外科技2024年年度策略报告长城证券产业金融研究院海外科技行业分析师：侯宾执业证书编号：S1070522080001证券研究报告时间：2023年12月11日 ◆AI+产业变革稳步推进，新应用不断落地✓全球AI市场快速升温，算力需求高增，新AI应用不断涌现，催生新经济增长点✓美国四大云厂商营收持续增长，继续大力支持AI技术，未来CAPEX趋势主要以AI、算力为主✓全球机器人市场规模庞大，持续看好传感器等产业链相关板块投资机会◆汽车智能化风起，带动高算力芯片需求✓连接器国际市场占有率大，激光雷达国内厂商领跑，5G车载模组存在上升空间✓自动驾驶逐阶布局，带动高算力芯片需求，同时ADAS量产落地，利好芯片+传感器◆元宇宙产业链或将带动多种行业需求增长✓元宇宙产业链或将带动多种行业需求增长，MR行业集中度较高，未来需求空间巨大✓XR头显设备不断更新，元宇宙游戏火热，XR与芯片降为长期需求，产业元宇宙具有较大成长空间◆建议关注的标的：云计算厂商：微软、谷歌、亚马逊、Meta、苹果、阿里云、华为云；芯片：英伟达、高通、ARM、英飞凌、意法半导体、TI；元宇宙：Unity、Roblox；IDC：Equinix、DLR、阿里；激光雷达：Velodyne、Luminar、Ouster、Quanergy、Lumentum。◆风险提示：人工智能技术发展不及预期风险；宏观经济环境波动风险；汽车智能化技术突破不及预期风险；元宇宙监管政策不确定性风险。2www.cgws.com核心观点 3www.cgws.com目录CONTENTSAI+产业变革稳步推进，新应用不断落地人工智能加速发展，推进汽车智能化方案加速落地元宇宙概念持续演进，推动AI应用不断发展风险提示 AI篇：AI+产业变革稳步推进，新应用不断落地www.cgws.com 2023年上半年人工智能领域进展神速，出现了一系列技术突破与重要进展。1.自然语言处理(Natural Language Processing) ：OpenAI的ChatGPT、Google的Bard 等对话机器人的出现，大大推动了自然语言处理技术的发展，新的语言模型不断涌现，语言能力显著提升。2.自动机器学习(AutoML) ：AutoML进一步发展，可以自动完成数据预处理、超参数调优等任务，大大节省了数据科学家的时间，提高了工作效率。3.生成式AI (Generative AI) ：基于用户提示，可以生成文本、图像等内容的生成式AI技术进一步成熟，被广泛应用于创作、辅助工作等领域。4.深度学习(Deep Learning)：深度学习算法不断改进，在图像分类、目标检测等任务上的性能显著提升，已广泛应用于自动驾驶、医疗等行业。5.边缘计算(Edge Computing) ：为支持AI技术的计算需求，边缘计算技术进一步发展，使数据处理更实时高效，Google推出了新一代TPU加速芯片。6.监管：随着AI应用日益广泛，各国加快出台法规，关注算法歧视、隐私保护等道德风险，推动AI的健康发展。1. 2023年OpenAI出世带领AI行业加速发展，生成式AI及大模型浪潮来临数据来源：江阴城运中心公众号、中经网、艾瑞咨询、赛智咨询、中国保密协会公众号，长城证券产业金融研究院5图表：2018-2023年全球AI大模型发展过程复盘2018年6月OpenAI发布GPT-1模型，1.1亿参数；2018年11月OpenAI发布GPT-2模型，15亿参数2019年6月OpenAI发布GPT-3模型，1750亿参数2022年3月OpenAI发布InstructGPT；2022年11月30日OpenAI通过GPT-3.5系列大型语言模型微调而成的，全新对话式AI模型ChatGPT正式发布2023年1月OpenAI发布限于部分用户使用的付费版ChatGPT Professional；2023年3月OpenAI震撼推出了大型多模态模型GPT-42023年3月百度发布“文心一言”，对标GPT-3.52023年5月谷歌发布PaLM2对标GPT-4；Anthropic发布了Claude 100k版本2023年7月Anthropic发布了Claude v2，对标GPT-4；Meta开源了Llama，对标GPT-3.5，并且不收取费用2023年3月微软正式发布Microsoft 365 Copilot，全面接入GPT-42022年4月腾讯发布混元大模型；2022年9月阿里正式发布通义大模型2023年5月科大讯飞发布星火大模型2023年11月OpenAI宣布从GPT-4升级为GPT-4 Turbo，上下文从32k升级至128k 据艾瑞咨询显示，人工智能技术的发展历程可分为三个阶段：1.推理期：20世纪50年代到70年代初，人们认为如果能赋予机器逻辑推理能力，机器就能具有智能。2.知识期：20世纪70年代，人们意识到人类之所以能够判断、决策，除了推理能力外，还需要知识，大量专家系统在此时诞生。随着研究向前进展，专家发现人类知识无穷无尽，且有些知识本身难以总结后交给计算机，于是一些学者诞生了将知识学习能力赋予计算机本身的想法。3.机器学习期：20世纪80年代，机器学习直正成为一个独立的学科领域、相关技术层出不穷，深度学习模型以及AlphaGo增强学习的雏形-感知器-均在这个阶段得以发明。随后由于早期的系统效果的不理想，美国、英国相继缩减经费支持，人工智能进入低谷。80年代初期，人工智能逐渐成为产业，但又由于5代计算机的失败再一次进入低谷。2010年至今相继在语音识别、计算机视觉领域取得重大进展，围绕语音、图像等人工智能技术的创业大量涌现，从量变实现质变。1.1 人工智能经历低谷与繁荣后迎来爆发增长阶段数据来源：艾瑞咨询，长城证券产业金融研究院www.cgws.com6图表：人工智能技术发展历程 随着AI算法的发展迭代，全球AI市场快速升温，新的AI应用不断涌现，现有应用也迅速跟进AI功能。据SensorTower数据显示，2023年上半年AI应用下载量同比增长114%，突破3亿次，超出2022年全年水平。同时，Chatgpt、LensaAI等越来越多的AI应用得到用户认可和付费。2023年上半年AI应用内购收入同比增长175%，接近4亿美元，其中美国是AI应用内购收入最高的市场，2023年上半年贡献了55%的全球头部AI应用总收入。此外，AI应用在欧洲市场的吸金能力同样亮眼，2023年上半年有20%的头部AI应用总收入来自欧洲。在Chatbot和图像生成与处理细分领域，AI技术得到了最为广泛的应用。2023年上半年全球下载量前100名的AI应用中，超过50款为AI+Chatbot应用，贡献了49%的总下载量。Al+图像应用达到近30款，下载量占比为31%。据Statista，AI市场覆盖了众多行业，从供应链、市场营销、产品制造、研究、分析等都是在某种程度上将人工智能融入其业务结构的领域，聊天机器人、图像生成AI和移动应用程序都是未来几年AI发展的主要趋势。1.2 全球AI市场快速升温，新AI应用不断涌现数据来源：SensorTower，Statista，长城证券产业金融研究院www.cgws.com7图表：AI应用已融入不同细分领域图表：2023年H1全球AI应用按类别分布下载量份额（%）49%31%20%AI+ChatbotAI+图像其他 生成式AI 发展成为趋势，算力需求带动GPU 需求显著提升。生成式AI是通过GAN、CLIP、Transformer、Diffusion等算法、预训练模型、多模态等AI技术的整合。数据、算力、算法是深耕生成式AI不可或缺的三大关键。根据TrendForce数据显示，生成式AI必须投入大量数据进行训练，为缩短训练就得采用大量高性能GPU。以ChatGPT背后的GPT模型为例，其训练参数从2018年约1.2 亿个到2020年已增长至近1800亿个，若以NVIDIA A100为计算基础测算，GPU需求量预估约2万颗，未来迈向商用将上看3万颗。为传统产业转型升级提供支撑，催生新经济增长点。据人民日报，算力融入传统制造业可为企业智能化改造和数字化转型提供有力支撑；算力融入新兴产业促进了新业态、新模式、新应用的发展，成为推动新兴产业成长壮大的重要驱动力。算力能够释放数据等新型生产要素的创新活力，云计算、大数据、区块链、元宇宙等兴起其背后都依托于算力。生成性AI等大语言模型的发展需要强大且高度可扩展的计算能力来实时处理数据，云计算提供了完美的解决方案和平台。1.3 算力需求高增，催生新经济增长点数据来源：TrendForce，OpenAI官网，《Language Models are Few-Shot Learners》，长城证券产业金融研究院8图表：2012-2018年算力需求逐年增长图表：Chatgpt潜在算力需求 海外持续加码AI投资，云厂商加大AI相关资本支出www.cgws.com 美国四大云厂商营收持续增长，继续大力支持AI技术。2023年Q3，亚马逊实现营收1430.83亿美元，同比增长12.57%；实现归母净利润98.79亿美元，同比增长243.98%；微软实现营收565.17亿美元，同比增长12.76%；实现归母净利润222.91亿美元，同比增长26.97%；谷歌实现营收766.93亿美元，同比增长11.00%；实现归母净利润196.89亿美元，同比增长41.55%；Meta实现营收341.46亿美元，同比增长23.21%；实现净利润115.83亿美元，同比增长163.55%。据Canalys数据显示，尽管企业客户依然在控制整体的IT支出，但云计算市场已开始展现复苏迹象，这在一定程度上得益于市场对AI的持续关注。虽然整体大环境仍在努力应对削减成本行为带来的影响，但头部云厂商本季度的表现却表明市场趋势正在发生转变。随着企业开始投资云计算以支持AI发展，对AI解决方案不断增长的需求正在逐步抵消降低的IT支出对市场的影响。我们预计2023-2025年，营业收入增速分别为：亚马逊同比增长10.82%/11.84%/11.87%；微软同比增长6.88%/14.59%/15.42%；谷歌同比增长9.00%/10.50%/10.12%；Meta同比增长11.63%/13.79%/11.49%。1.4 美国四大云厂商营收持续增长，继续大力支持AI技术数据来源：公司2018-2022年报，iFind，长城证券产业金融研究院图表：美国四大云厂商近五年营业收入和同比增长率及预期（亿美元，%）www.cgws.com10-5%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%01,0002,0003,0004,0005,0006,0007,0008,000201820192020202120222023E2024E2025E微软谷歌亚马逊Meta微软同比增速（%）谷歌同比增速（%）亚马逊同比增速（%）Meta同比增速（%） 1.4.1 MICROSOFT：云业务势头强劲，业绩实现全年逐季提升www.cgws.com112024财年第一财季，微软智能云板块实现营收242.59亿美元，同比增长19.36%，环比增长1.11%。其中，云服务Azure和其他云业务营收同比增长29%，增速高于前两个财季和市场预期。据Canalys数据显示，Azure以25%的市场份额稳居云基础设施服务市场第二位。AI浪潮的影响尤为明显，在9月份发布Windows版Microsoft Copilot后，云需求明显增加。2023年Q3，微软的云订单积压量达到2120亿美元，增长18%，因此业务表现有望保持稳定。自今年8月起合作伙伴已经能够使用新的Microsoft AI Cloud合作伙伴计划，该计划旨在支持合作伙伴将AI功能融入其公司内部的优势，并充分利用微软AI相关产品和Microsoft Azure提供的商业机会。生产力和业务流程实现营收185.92亿美元，同比+12.92%，其中Dyna