AI硬件：端侧AI大幕拉开，引领新一轮终端创新周期

科技前瞻系列专题 AI硬件：端侧AI大幕拉开，引领新一轮终端创新周期 西南证券研究发展中心 海外研究团队 2023年12月 核心观点 智能设备作为AI触达用户的载体，AI终端将带来产业新一轮创新周期。AI发展正从软件主导转向硬件+软件并行驱动，而智能设备作为AI触达用户的终极载体，正成为AI未来发展与落地的重要突破口。各终端厂商和芯片厂商23H2以来开始密集布局端侧AI，AI模型与手机/PC/穿戴设备/XR等整合，将给终端产业带来久违的软硬件和生态的创新，产生创新的交互方式和音视觉体验，端侧AI大幕已然拉开。 不同的AI终端将丰富整个AI生态。 AI手机：Vivo X100展现了手机上生成AI的能力，提供近几年来难得的全新体验，AI手机或为手机产业带来新一轮创新变革。 AI PC：作为生产力工具，PC与AI大模型的结合有望大幅提升用户办公、设计、内容创作等方面的效率。未来具有自研模型/软件能力的终端厂商或在AI PC时代通过竞争获得更多的市场份额。 AI穿戴设备：AI穿戴设备受交互方式、承载信息量等限制，还需探索更多应用场景，但其为AI终端的发展提供了一些参考。 AI XR：XR设备可成为个人空间的延伸。AI与XR的融合或创造全新的生态，推动数字体验的进步，并扩展到诸多应用领域。 AI座舱：AI与智能座舱的结合让交互更加拟人化和服务更加个性化，AI在未来舱驾融合中将发挥更大的作用。 AI终端颠覆软硬件形式。硬件方面，AI终端功能专注于“计算+存储+传感”，对应的是“CPU+GPU+NPU ”的算力平台组合、更大容量的RAM/ROM、3D传感/空间感知等硬件升级。软件方面，AI终端整合了轻量化AI模型和个人数据库，可在本地完成各种生成式AI应用的推理计算。AI手机芯片方面，我们认为苹果、高通、联发科、三星、以及国内领先的通信厂商等凭借长年的技术积累和专利壁垒，依然是该市场的主要参与者。英特尔和AMD仍有望成为AI PC主力芯片平台，但ARM架构基于其低功耗、低成本等优势，随着软件兼容性的不断完善，有望获得更多AI PC市场份额，可重点关注高通等移动芯片厂商在PC领域的进展。 相关标的：1）芯片：AMD（AMD.O）、高通（QCOM.O）、英特尔（INTC.O）等；2）终端：苹果（AAPL.O），联想集团（0992.HK）。 风险提示：AI产业发展或不及预期；手机/PC需求复苏或不及预期；竞争加剧的风险等。 1 目 录 1 AI开启终端新时代，关注头部厂商布局 3 AI PC将深入变革PC产业，颠覆传统硬软件形式 2 4 AI XR融合打造全新生态，智能座舱是未来端侧AI重要载体 6 AI硬件产业链标的 2 AI手机或带动智能手机行业新一轮的创新周期 5 端侧AI芯片：终端算力竞赛开启 PC经历了上世纪90年代的黄金时期。彼时互联网开放，电脑小型化、低成本化后开始向大众市场快速渗透，微软和英特尔组成的WinTel联盟几乎垄断了操作系统和CPU市场，软硬件的螺旋式升级带动了PC产业的繁荣发展。 2000年互联网泡沫破灭后，在2007智能手机出现之前，终端市场以功能手机、MP3等为主，但尚未形成爆款终端形态。 2007年苹果发布iPhone，大一统了“Phone+iPod+Internet”，开启了智能手机时代。3G/4G网络的商业化推动了移动互联网的大发展，各类应用层出不穷，iOS和安卓生态空前繁荣。智能手机在各种应用场景需求的推动下引领了终端的创新。 2018年后随着手机和PC渗透率接近天花板，终端也呈现整体创新不足的局面。产业近两年也经历了下行调整。 以GPT为代表的生成式AI快速发展，加速变革工作学习生活模式和各行业的智能化转型。AI终端作为AI触达用户的终极载体，将给终端产业带来久违的软硬件和生态的创新。 1.1 复盘智能终端历史，AI开启终端新时代 数据来源：IDC，西南证券 3 4 各大终端厂商在2023H2陆续上市或发布了相应的AI产品及未来计划。2024年将是AI PC集中发布的元年，头部PC企业均有发售计划；2023Q4已有两款AI手机上市，明年也会有更多AI安卓机型上市；以AI Pin为代表的AI穿戴设备打开了端侧AI新的入口；此外，AI大模型与XR设备的结合或带来全新生态，可重点关注苹果和Meta在该方面的进展。 AI芯片方面，AMD、英特尔、高通、联发科等陆续发布了终端AI芯片产品。AI PC芯片方面，鉴于X86架构在PC领域的主导地位和强大的生态体系，英特尔和AMD依然是PC厂商的合作主力；但ARM架构基于其低功耗、芯片体积小、低成本等优势，随着软件兼容性的不断完善，在AI PC时代有望获得更多市场份额，可重点关注高通等移动芯片厂商在PC领域的进展。AI手机芯片方面，我们认为苹果、高通、联发科、三星、以及国内领先的通信厂商等依靠长年的技术积累和专利壁垒，依然会成为该市场的主要参与者。 1.2 头部企业走在AI终端和AI芯片的布局前列 数据来源：各公司官网，西南证券整理 AI终端厂商的布局 AI芯片厂商的布局 目 录 1 AI开启终端新时代，关注头部厂商布局 3 AI PC将深入变革PC产业，颠覆传统硬软件形式 5 4 AI XR融合打造全新生态，智能座舱是未来端侧AI重要载体 6 AI硬件产业链标的 2 AI手机或带动智能手机行业新一轮的创新周期 5 端侧AI芯片：终端算力竞赛开启 6 智能手机出货量（百万部） AI手机应用示例 2.1 AI手机或带动智能手机行业新一轮的创新周期 智能手机渗透率接近天花板，且产品整体缺乏足够的创新，手机出货开始呈现周期性特征。2020-2021年疫情影响，对在线娱乐等需求增多，带动了手机需求。此后智能手机产业经历了近两年的下行调整。 生成式AI和LLM的飞跃发展，深刻变革了个人生活与工作模式。智能设备作为人工智能触达终端用户的终极载体，正成为AI未来发展落地的重要突破口。AI手机将AI模型/应用与手机结合，为手机产业带来创新变革，或带来智能手机行业新一轮的创新周期。 目前已上市的AI手机Vivo X100和Google Pixel 8均搭载了几十亿参数级别的轻量化AI模型，相关的AI应用主要集中在AI助手、文字生成、语音/图像/视频处理等方面。 数据来源：IDC，2023 Made by Google硬件发布会，2023 Vivo开发者大会，西南证券整理 Pixel 8系列上的“Best Take最佳照片”功能，通过拍摄多张照片AI分解出 每张照片最好的一部分供用户来选择 谷歌Audio Magic Eraser，借助AI识别将声音分为不同类别，包括语音、人群、噪 音、风 声和音乐等，之后可根据需要来删除相应 的声音 Vivo自研蓝心大模型内置到全新手机操作系统OriginOS 4中，带来首款全局智能辅助蓝心小V、蓝心千询等全新功能和应用 7 Vivo X100系列的主要配置 2.2 Vivo X100：首款国产AI手机上市 Vivo X100于2023年11月21日正式上市销售，有X100和X100 Pro两种型号，全系价格3999~5999元。 Vivo X100主处理器是联发科天玑9300。天玑9300采用全大核架构设计，支持GPU光追，内置第七代AI处理器APU790，AI性能提升了200%，功耗降低45%。天玑9300跑分测试达到同级顶尖性能。 X100内置Vivo自研的蓝心AI大模型。蓝心大模型支持的AI功能： 超能语义搜索：手机照片、文档、便签，一句指令即可找到； 超能回答：深度学习了相当于1.6亿册书籍的高质量数据，能对论文、网页等作总结问答； 超能写作：作诗写词、思维导图、活动方案、社交圈文案等，化身随身写作助理； 超能创图：支持文生图，一句话创作高质量图片。支持图生图，图片二次创作、AI 消除路人等； 超能智慧交互：可快速创建日程提醒。支持语音、文字、点击、拖拽、悬浮，交互方式更加多元化。 数据来源：Vivo官网，西南证券整理 8 2.2 Vivo蓝心大模型及其AI能力展示 数据来源：Vivo官网，西南证券整理 9 搭载在Pixel 8上的Magic Editor和视频增强功能 Google AI基础模型相关功能将在12月的Pixel Feature Drop中推送给用户 2.3 谷歌Pixel 8：首款搭载Google AI模型的手机 谷歌于10月4日发布Pixel 8手机，Pixel 8起售价699美元，Pixel 8 Pro起售价999美元。Pixel 8 Pro是首款搭载Google AI基础模型的设备，用户可以本地运行体验谷歌AI模型，在Google自研的Tensor G3处理器的加持之下速度更快、效果更好，对自然语言的理解也有了进一步的突破。比如离线运行于Pixel 8 Pro上的魔术编辑器，让用户能自由选择和移动照片中的物体并重新定位，还能替换照片背景；音频魔术编辑器可消除视频中的噪音；Gboard能根据对话信息自动生成更加自然、更符合交流习惯的回复建议；Pixel 8 Pro将内置一个专门用于图像处理的模型，为图库中放大之后的图片生成更加清晰的细节；视频增强功能Video Boost可有效调整视频的颜色、光线、噪点等，提升视频质量；实现生成网页摘要，朗读和翻译网页等功能。 未来几个月，Google将推出Assistant with Bard，由生成式AI驱动，结合了谷歌Bard的生成和推理能力。该工具将与Gmail和Docs等谷歌应用程序集成，用户可轻松地与Google Assitant交谈，并让它帮助执行照片创建社交帖子、创建购物清单以及在电子邮件中查找信息等一系列操作。此外，谷歌计划在未来向Magic Editor添加更多直观的生成式AI功能，以提升图像视频的处理能力等。 数据来源：2023 Made by Google硬件发布会，西南证券整理 谷歌的Assistant with Bard提供更具意义的体验 Assistant with Bard全新的对话叠加（conversat ional overly）功能提供新的互动方式：当用户拍摄照片 后，照 片上会 浮出Assist ant对话框，用户可以用文字或语音要求它编 写社交 帖子， 它会用 图像作 为视觉提示，理解上下文并生成内容，并 将短文 连同照 片发送 到社交 平台上。这类具备社交属性的功能或有刚 需的潜 质。 10 Google Gemini三个版本支持不同场景 Google Gemini在LLM和多模态表现优于GPT-4 2.3 谷歌Gemini后期或适配Pixel 8 Pro 12月6日谷歌发布了Gemini多模态大模型，分为Ultra、Pro、Nano三个版本。其中nano版本有18亿/32.5亿参数，适用于端侧设备。Gemini性能初步测试略优于GPT-4，Gemini Ultra在32个基准测试中拿下30个SOTA，且第一个在MMLU基准上达到人类专家的水平。Gemini将搭载在Pixel 8 Pro上。 谷歌在Pixel上做了很多端侧AI的尝试。安卓团队已经展示了与原生键盘的整合应用，键盘不仅能学习个人的输入习惯，还能根据上下文自动补全，进一步优化用户体验。此外，涉及无障碍功能的团队主要服务残障人群，现在可以通过多模态大模型改变视觉障碍人群使用手机的交互方式，用户直接询问手机图片的内容，且指示用户点击屏幕的某一特定区域。 数据来源：Google发布会，西南证券整理 11 苹果研发投入、资本支出以及自由现金流情况 2.4 苹果或加大生成式AI投入 苹果一直将AI和机器学习视为基础技术，并融入到其大部分产品中。苹果研发支出稳步提升，2023财年研发投入近300亿美元；资本支出常年超过100亿美元；自由现金流