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一、ChatGPT激起AI浪潮，多場(chǎng)景創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈空間廣闊

1.1、AI創(chuàng)新浪潮興起，多模態(tài)賦能下游行業(yè)

ChatGPT快速滲透，AI產(chǎn)業(yè)迎發(fā)展新機(jī)

ChatGPT是由OpenAI公司開(kāi)發(fā)的人工智能聊天機(jī)器人程序，于2022年11月發(fā)布，推出不久便在全球范圍內(nèi)爆火。根據(jù) World of Engineering數(shù)據(jù)顯示，ChatGPT達(dá)到1億用戶(hù)量用時(shí)僅2個(gè)月，成為史上用戶(hù)增長(zhǎng)速度最快的消費(fèi)級(jí)應(yīng)用程序。與之 相比，TikTok達(dá)到1億用戶(hù)用了9個(gè)月，Instagram則花了2年半的時(shí)間。從用戶(hù)體驗(yàn)來(lái)看，ChatGPT不僅能實(shí)現(xiàn)流暢的文字聊 天，還可以勝任翻譯、作詩(shī)、寫(xiě)新聞、做報(bào)表、編代碼等相對(duì)復(fù)雜的語(yǔ)言工作。

ChatGPT激起AI浪潮，大算力芯片迎來(lái)產(chǎn)業(yè)機(jī)遇

ChatGPT是生成式人工智能技術(shù)（AIGC）的一種，與傳統(tǒng)的決策/分析式AI相比，生成式AI并非通過(guò)簡(jiǎn)單分析已有數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn) 行分析與決策，而是在學(xué)習(xí)歸納已有數(shù)據(jù)后進(jìn)行演技創(chuàng)造，基于歷史進(jìn)行模仿式、縫合式創(chuàng)作，生成全新的內(nèi)容。AIGC的應(yīng) 用非常廣泛，包括自然語(yǔ)言生成、圖像生成、視頻生成、音樂(lè)生成、藝術(shù)創(chuàng)作等領(lǐng)域。 AIGC產(chǎn)業(yè)鏈主要分為上游算力硬件層、中游數(shù)據(jù)/算法軟件層和下游行業(yè)應(yīng)用層。硬件層依靠高性能AI芯片、服務(wù)器和數(shù)據(jù) 中心為AIGC模型的訓(xùn)練提供算力支持，是承載行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施；數(shù)據(jù)/算法層軟件層主要負(fù)責(zé)AI數(shù)據(jù)的采集、清洗、標(biāo)注 及模型的開(kāi)發(fā)與訓(xùn)練，多方廠(chǎng)商入局自然語(yǔ)言處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、多模態(tài)模型等領(lǐng)域；行業(yè)應(yīng)用層目前主要涉及搜索、對(duì)話(huà)、 推薦等場(chǎng)景，未來(lái)有望在多個(gè)行業(yè)呈現(xiàn)井噴式革新。

多模態(tài)賦能下游行業(yè)智慧化升級(jí)

多模態(tài)大模型有望成為AI主流，賦能下游行業(yè)智能升級(jí)。生成式AI主要依賴(lài)于人工智能大模型，如Transformer、BERT、 GPT系列等。這些模型通常包含數(shù)十億至數(shù)萬(wàn)億個(gè)參數(shù)，需要龐大的數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練，致使AI算力的需求也呈現(xiàn)出指數(shù)級(jí)的 增長(zhǎng)。多模態(tài)是一種全新的交互、生成模式，集合了圖像、語(yǔ)音、文本等方式，因其可以結(jié)合多種數(shù)據(jù)類(lèi)型和模態(tài)的學(xué)習(xí)， 將有望徹底改變我們與機(jī)器互動(dòng)的方式，快速占據(jù)人工智能主導(dǎo)地位。我們認(rèn)為多模態(tài)大模型長(zhǎng)期來(lái)看不僅可以從成本端 降本增效，需求端也將通過(guò)快速滲透推廣為下游行業(yè)帶來(lái)持續(xù)增長(zhǎng)需求，從而快速推動(dòng)下游行業(yè)智慧化應(yīng)用升級(jí)。

GPT-4性能提升顯著，AIGC應(yīng)用市場(chǎng)空間廣闊

多模態(tài)模型是實(shí)現(xiàn)人工智能應(yīng)用的關(guān)鍵。3月14日OpenAI發(fā)布GPT-4多模態(tài)大模型，擁有1）強(qiáng)大的識(shí)圖能力；2）文字輸 入限制提升至2.5萬(wàn)字；3）回答準(zhǔn)確性顯著提高；4）能夠生成歌詞、創(chuàng)意文本、實(shí)現(xiàn)風(fēng)格變化。在各種專(zhuān)業(yè)和學(xué)術(shù)基準(zhǔn)上， GPT-4已具備與人類(lèi)水平相當(dāng)表現(xiàn)。如在模擬律師考試中，其分?jǐn)?shù)在應(yīng)試者前10%，相比下GPT-3.5在倒數(shù)10%左右。多模態(tài) 大模型在整體復(fù)雜度及交互性上已有較大提升，模型升級(jí)有望加速細(xì)分垂直應(yīng)用成熟，賦能下游智慧化升級(jí)，帶動(dòng)需求快 速增長(zhǎng)。

1.2、算力芯片迎來(lái)產(chǎn)業(yè)機(jī)遇

AI芯片是人工智能的底層基石

AI人工智能的發(fā)展主要依賴(lài)兩個(gè)領(lǐng)域的創(chuàng)新和演進(jìn)：一是模仿人腦建立起來(lái)的數(shù)學(xué)模型和算法，其次是半導(dǎo)體集成電路AI 芯片。AI的發(fā)展一直伴隨著半導(dǎo)體芯片的演進(jìn)過(guò)程，20世紀(jì)90年代，貝爾實(shí)驗(yàn)室的楊立昆（Yann LeCun）等人一起開(kāi)發(fā)了 可以通過(guò)訓(xùn)練來(lái)識(shí)別手寫(xiě)郵政編碼的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，但在那個(gè)時(shí)期，訓(xùn)練一個(gè)深度學(xué)習(xí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Convolutional Neural Network，CNN）需要3天的時(shí)間，因此無(wú)法實(shí)際使用，而硬件計(jì)算能力的不足，也導(dǎo)致了當(dāng)時(shí)AI科技泡沫的破滅。

ChatGPT激起AI浪潮，大算力芯片迎來(lái)產(chǎn)業(yè)機(jī)遇

算力硬件層是構(gòu)成AIGC產(chǎn)業(yè)的核心底座，主要包括AI芯片、AI服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心。 AI芯片是算力硬件層的基石。AI芯片主要分為CPU、GPU、FPGA和ASIC四類(lèi)，CPU是AI計(jì)算的基礎(chǔ)，GPU、FPGA、ASIC 作為加速芯片協(xié)助CPU進(jìn)行大規(guī)模計(jì)算。目前AI芯片主要被國(guó)際廠(chǎng)商壟斷，根據(jù)Counterpoint、IDC數(shù)據(jù)，Intel和AMD共計(jì) 占2022年全球數(shù)據(jù)中心 CPU 市場(chǎng)收入的92.45%，Nvidia占2021年中國(guó)加速卡市場(chǎng)份額的80%以上。

AI 服務(wù)器是AI芯片的系統(tǒng)集成。AI服務(wù)器采用CPU+加速芯片的架構(gòu)形式，在進(jìn)行模型的訓(xùn)練和推斷時(shí)會(huì)更具有效率優(yōu)勢(shì)。 與國(guó)外AI芯片廠(chǎng)商的壟斷局面不同，中國(guó)AI服務(wù)器水平位于世界前列。據(jù)IDC數(shù)據(jù)，在2021H1全球 AI 服務(wù)器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局 中，浪潮信息以20.2%的份額排名第一，聯(lián)想和華為分別以6.1%和4.8%的份額位列第四、五名。數(shù)據(jù)中心的計(jì)算服務(wù)是承接AI算力需求的直接形式。AIGC的模型訓(xùn)練是通常是通過(guò)云計(jì)算服務(wù)完成的，其本質(zhì)是AIGC模型 廠(chǎng)商借助IDC的算力資源，在云端實(shí)現(xiàn)模型的訓(xùn)練。目前國(guó)內(nèi)的數(shù)據(jù)中心廠(chǎng)商主要包括三大運(yùn)營(yíng)商、華為、聯(lián)想、中科曙光 等，提供云計(jì)算的廠(chǎng)商主要有阿里、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。

二、芯片是ChatGPT底層土壤

2.1、AI芯片有望率先受益，CPU+XPU異構(gòu)形式成為主流

AI芯片根據(jù)下游應(yīng)用可分為訓(xùn)練、推斷兩類(lèi)

機(jī)器學(xué)習(xí)主要包括訓(xùn)練（training）和推斷（inference）兩個(gè)步驟，通常需要不同類(lèi)型的AI芯片來(lái)執(zhí)行。訓(xùn)練是指通過(guò)大數(shù) 據(jù)訓(xùn)練出一個(gè)復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，通過(guò)大量標(biāo)記過(guò)的數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練相應(yīng)的系統(tǒng)，使其能夠適應(yīng)特定的功能；推理是指利用 訓(xùn)練好的模型，使用新數(shù)據(jù)推理出各種結(jié)論。 訓(xùn)練芯片：通過(guò)大量的數(shù)據(jù)輸入，構(gòu)建復(fù)雜的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的一種AI芯片。需要較高的計(jì)算性能、能夠處理海量的數(shù) 據(jù)、具有一定的通用性，以便完成各種各樣的學(xué)習(xí)任務(wù)，注重絕對(duì)的計(jì)算能力。 推斷芯片：推斷芯片主要是指利用訓(xùn)練出來(lái)的模型加載數(shù)據(jù)，計(jì)算“推理”出各種結(jié)論的一種AI芯片，注重綜合指標(biāo)，側(cè) 重考慮單位能耗算力、時(shí)延、成本等性能。

全球AI芯片有望達(dá)到726億美元規(guī)模

AI芯片是AI算力的核心，需求有望率先擴(kuò)張。AI芯片是用于加速人工智能訓(xùn)練和推理任務(wù)的專(zhuān)用硬件，主要包括GPU、 FPGA、ASIC等，具有高度并行性和能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗高效計(jì)算的特點(diǎn)。 隨著AI應(yīng)用的普及和算力需求的不斷擴(kuò)大，AI芯片需求有望率先擴(kuò)張。根據(jù)IDC預(yù)測(cè)，中國(guó)AI算力規(guī)模將保持高速增長(zhǎng)，預(yù) 計(jì)到2026年將達(dá)1271.4EFLOPS，CAGRA（2022-2026年）達(dá)52.3%。在此背景下，IDC預(yù)測(cè)異構(gòu)計(jì)算將成為主流趨勢(shì)，未來(lái) 18個(gè)月全球人工智能服務(wù)器GPU、ASIC和FPGA的搭載率均會(huì)上升，2025年人工智能芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)726億美元。

云端/邊緣端芯片同步發(fā)展

深度學(xué)習(xí)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)可分成云端與邊緣側(cè)兩大部分。云端指的是數(shù)據(jù)中心或超級(jí)計(jì)算機(jī)，具有強(qiáng)大的計(jì)算能力，利用海量 數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練，也可以進(jìn)行推理。邊緣側(cè)指的是數(shù)據(jù)中心外的設(shè)備，如自動(dòng)駕駛汽車(chē)、機(jī)器人、智能手機(jī)、無(wú)人機(jī)或 IoT設(shè)備，用訓(xùn)練好的模型進(jìn)行推理。根據(jù)場(chǎng)景不同，形成了兩種不同要求的AI芯片： 云端芯片：具有最大的計(jì)算能力和最高的性能，主要對(duì)深度學(xué)習(xí)算法模型進(jìn)行訓(xùn)練，有時(shí)也進(jìn)行推斷。目前云端主要以 CPU+GPU異構(gòu)計(jì)算為主，根據(jù)wind數(shù)據(jù)，在機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)器和高性能服務(wù)器中，CPU+GPU的成本占比分別為83%與51%。

邊緣端芯片：計(jì)算性能有限，主要使用從云端傳來(lái)的訓(xùn)練好的模型和數(shù)據(jù)進(jìn)行推斷。在邊緣側(cè)或手機(jī)等端側(cè)設(shè)備中，很少 有獨(dú)立的芯片，AI加速通常由 SoC上的一個(gè)IP實(shí)現(xiàn)。例如，蘋(píng)果智能手機(jī)里最大的應(yīng)用處理器（Application Processor，AP） 芯片就是一塊帶有AI核的SoC，這類(lèi)SoC的性能一般可以達(dá)到5～10 TOPS。

AI芯片有望率先受益，CPU+XPU異構(gòu)形式成為主流

云端訓(xùn)練和推斷計(jì)算主要由 Al 服務(wù)器完成，底層算力芯片包括 CPU、GPU、FPGA、ASIC 等。 CPU是AI計(jì)算的基礎(chǔ)，負(fù)責(zé)控制和協(xié)調(diào)所有的計(jì)算操作。在A(yíng)I計(jì)算過(guò)程中，CPU用于讀取和準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)來(lái)傳輸?shù)?GPU等協(xié)處理器進(jìn)行計(jì)算，最后輸出計(jì)算結(jié)果，是整個(gè)計(jì)算過(guò)程的控制核心。根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，CPU在基礎(chǔ)型、高性能型、推 理型、訓(xùn)練型服務(wù)器中成本占比分別為32%、23.3%、25%、9.8%，是各類(lèi)服務(wù)器處理計(jì)算任務(wù)的基礎(chǔ)硬件。

GPU、FPGA、ASIC是AI計(jì)算的核心，作為加速芯片處理大規(guī)模并行計(jì)算。具體來(lái)看，GPU通用性較強(qiáng)，適合大規(guī)模并行計(jì) 算，且設(shè)計(jì)及制造工藝較成熟，目前占據(jù)AI芯片市場(chǎng)的主要份額；FPGA具有開(kāi)發(fā)周期短、上市速度快、可配置性等特點(diǎn)， 目前被大量應(yīng)用于線(xiàn)上數(shù)據(jù)處理中心和軍工單位；ASIC根據(jù)特定需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，在性能、能效、成本均極大的超越了標(biāo)準(zhǔn) 芯片，非常適合 AI 計(jì)算場(chǎng)景，是當(dāng)前大部分AI初創(chuàng)公司開(kāi)發(fā)的目標(biāo)產(chǎn)品。

CPU：底層核心算力芯片

CPU（Central Processing Unit）中央處理器：是計(jì)算機(jī)的運(yùn)算和控制核心（Control Unit)，是信息處理、程序運(yùn)行的最終執(zhí) 行單元，主要功能是完成計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)運(yùn)算以及系統(tǒng)控制功能。 CPU擅長(zhǎng)邏輯控制，在深度學(xué)習(xí)中可用于推理/預(yù)測(cè)。在深度學(xué)習(xí)中,模型的訓(xùn)練和推理是兩個(gè)不同的過(guò)程: 在訓(xùn)練過(guò)程中，模型需要進(jìn)行大量的矩陣運(yùn)算，因此通常使用GPU等擅長(zhǎng)并行計(jì)算的芯片進(jìn)行處理； 在推理過(guò)程中，需要對(duì)大量的已經(jīng)訓(xùn)練好的模型進(jìn)行實(shí)時(shí)的推理/預(yù)測(cè)操作，而這種操作通常需要高效的邏輯控制能力和低 延遲的響應(yīng)速度，這正是CPU所擅長(zhǎng)的。

GPU：AI高性能計(jì)算王者

GPU（Graphics Processing Unit）圖形處理器：GPU最初是為了滿(mǎn)足計(jì)算機(jī)游戲等圖形處理需求而被開(kāi)發(fā)出來(lái)的，但憑借 高并行計(jì)算和大規(guī)模數(shù)據(jù)處理能力，逐漸開(kāi)始用于通用計(jì)算。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景和處理任務(wù)的不同，GPU形成兩條分支： 傳統(tǒng)GPU：用于圖形圖像處理，因此內(nèi)置了一系列專(zhuān)用運(yùn)算模塊，如視頻編解碼加速引擎、2D加速引擎、圖像渲染等。 GPGPU：通用計(jì)算圖形處理器（general-purpose GPU）。為了更好地支持通用計(jì)算，GPGPU減弱了GPU圖形顯示部分的能 力，將其余部分全部投入到通用計(jì)算中，同時(shí)增加了專(zhuān)用向量、張量、矩陣運(yùn)算指令，提升了浮點(diǎn)運(yùn)算的精度和性能，以 實(shí)現(xiàn)人工智能、專(zhuān)業(yè)計(jì)算等加速應(yīng)用。

FPGA：可編程芯片加速替代

FPGA（Field Programmable Gate Array）現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列：FPGA最大的特點(diǎn)在于其現(xiàn)場(chǎng)可編程的特性，無(wú)論是CPU、 GPU還是ASIC，在芯片制造完成后功能會(huì)被固定，用戶(hù)無(wú)法對(duì)硬件功能做出更改，而FPGA在制造完成后仍可使用配套軟件 對(duì)芯片進(jìn)行功能配置，將芯片上空白的模塊轉(zhuǎn)化為自身所需的具備特定功能的模塊。 可編程性、高并行性、低延遲、低功耗等特點(diǎn)，使得FPGA在A(yíng)I推斷領(lǐng)域潛力巨大。FPGA可以在運(yùn)行時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行動(dòng)態(tài) 配置和優(yōu)化功耗，同時(shí)擁有流水線(xiàn)并行和數(shù)據(jù)并行能力，既可以使用數(shù)據(jù)并行來(lái)處理大量數(shù)據(jù)，也能夠憑借流水線(xiàn)并行來(lái) 提高計(jì)算的吞吐量和降低延遲。根據(jù)與非網(wǎng)數(shù)據(jù)，F(xiàn)PGA（Stratix 10）在計(jì)算密集型任務(wù)的吞吐量約為CPU的10倍，延遲與 功耗均為GPU的1/10。

ASIC：云計(jì)算專(zhuān)用高端芯片

ASIC（Application Specific Integrated Circuit）專(zhuān)用集成電路：是一種為專(zhuān)門(mén)應(yīng)特定用戶(hù)要求和特定電子系統(tǒng)的需要而設(shè) 計(jì)、制造的集成電路。ASIC具有較高的能效比和算力水平，但通用性和靈活性較差。能效方面：由于A(yíng)SIC是為特定應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的，其電路可以被高度優(yōu)化，以最大程度地減少功耗。根據(jù)Bob Broderson數(shù)據(jù)， FPGA的能效比集中在1-10 MOPS/mW之間。ASIC的能效比處于專(zhuān)用硬件水平，超過(guò)100MOPS/mW，是FPGA的10倍以上。算力方面：由于A(yíng)SIC芯片的設(shè)計(jì)目標(biāo)非常明確，專(zhuān)門(mén)為特定的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化，因此其性能通常比通用芯片更高。根據(jù) 頭豹研究院數(shù)據(jù)，按照CPU、GPU、FPGA、ASIC順序，芯片算力水平逐漸增加，其中ASIC算力水平最高，在1萬(wàn)-1000萬(wàn) Mhash/s之間。

2.2、國(guó)產(chǎn)芯片廠(chǎng)商加速布局

國(guó)產(chǎn)CPU多點(diǎn)開(kāi)花加速追趕

全球服務(wù)器CPU市場(chǎng)目前被Intel和AMD所壟斷，國(guó)產(chǎn) CPU 在性能方面與國(guó)際領(lǐng)先水平仍有差距。根據(jù)Counterpoint數(shù)據(jù)， 在2022年全球數(shù)據(jù)中心CPU市場(chǎng)中，Intel以70.77%的市場(chǎng)份額排名第一，AMD以19.84%的份額緊隨其后，剩余廠(chǎng)商僅占據(jù) 9.39%的市場(chǎng)份額，整體上處于壟斷局面；目前國(guó)內(nèi)CPU廠(chǎng)商主有海光、海思、飛騰、龍芯、申威等。通過(guò)產(chǎn)品對(duì)比發(fā)現(xiàn)， 目前國(guó)產(chǎn)服務(wù)器CPU性能已接近Intel中端產(chǎn)品水平，但整體上國(guó)內(nèi)CPU廠(chǎng)商仍在工藝制程、運(yùn)算速度（主頻）、多任務(wù)處理 （核心與線(xiàn)程數(shù)）方面落后于國(guó)際先進(jìn)水平。

生態(tài)體系逐步完善，國(guó)產(chǎn)GPU多領(lǐng)域追趕

全球GPU芯片市場(chǎng)主要由海外廠(chǎng)商占據(jù)壟斷地位，國(guó)產(chǎn)廠(chǎng)商加速布局。全球GPU市場(chǎng)被英偉達(dá)、英特爾和AMD三強(qiáng)壟斷， 英偉達(dá)憑借其自身CUDA生態(tài)在A(yíng)I及高性能計(jì)算占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位；國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中，景嘉微在圖形渲染GPU領(lǐng)域持續(xù)深耕，另 外天數(shù)智芯、壁仞科技、登臨科技等一批主打AI及高性能計(jì)算的GPGPU初創(chuàng)企業(yè)正加速涌入。 圖形渲染GPU：目前國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商在圖形渲染GPU方面與國(guó)外龍頭廠(chǎng)商差距不斷縮小。芯動(dòng)科技的“風(fēng)華2號(hào)”GPU采用5nm工 藝制程，與Nvidia最新一代產(chǎn)品RTX40系列持平，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)圖形渲染GPU破局。景嘉微在工藝制程、核心頻率、浮點(diǎn)性能等 方面雖落后于Nvidia同代產(chǎn)品，但差距正逐漸縮小。

FPGA/ASIC國(guó)產(chǎn)替代正當(dāng)時(shí)

FPGA全球市場(chǎng)呈現(xiàn)“兩大兩小”格局，Altera與Xilinx市占率共計(jì)超80%，Lattice和Microsemi市占率共計(jì)超10%；整體來(lái) 看，安路科技、紫光同創(chuàng)等廠(chǎng)商處于國(guó)際中端水平，仍需進(jìn)一步突破。工藝制程方面，當(dāng)前國(guó)產(chǎn)廠(chǎng)商先進(jìn)制程集中在28nm， 落后于國(guó)際16nm水平；在等效LUT數(shù)量上，國(guó)產(chǎn)廠(chǎng)商旗艦產(chǎn)品處于200K水平，僅為XILINX高端產(chǎn)品的25%左右。 ASIC不同于CPU、GPU、FPGA，目前全球ASIC市場(chǎng)并未形成明顯的頭部廠(chǎng)商，國(guó)產(chǎn)廠(chǎng)商快速發(fā)展；通過(guò)產(chǎn)品對(duì)比發(fā)現(xiàn)， 目前國(guó)產(chǎn)廠(chǎng)商集中采用7nm工藝制程，與國(guó)外ASIC廠(chǎng)商相同；算力方面，海思的昇騰910在BF16浮點(diǎn)算力和INT8定點(diǎn)算力方 面超越Googel最新一代產(chǎn)品TPUv4，遂原科技和寒武紀(jì)的產(chǎn)品在整體性能上也與Googel比肩。未來(lái)國(guó)產(chǎn)廠(chǎng)商有望在A(yíng)SIC領(lǐng) 域繼續(xù)保持技術(shù)優(yōu)勢(shì)，突破國(guó)外廠(chǎng)商在A(yíng)I芯片的壟斷格局。

2.3、AI算力需求，存儲(chǔ)芯片受益

AI算力需求，存儲(chǔ)芯片受益

ChatGPT帶動(dòng)AI服務(wù)器需求，存儲(chǔ)芯片受益。 ChatGPT的數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)整理、訓(xùn)練、推理除大算力芯片外，還需存儲(chǔ)芯片支持。 服務(wù)器成本構(gòu)成：服務(wù)器成本包括算力芯片、存儲(chǔ)器等，根據(jù)IDC 2018年服務(wù)器成本構(gòu)成，在高性能服務(wù)器/推理型服務(wù)器/機(jī) 器學(xué)習(xí)型服務(wù)器中存儲(chǔ)占比29%/25%/16%。AI服務(wù)器，除了內(nèi)存需要128GB或更大容量的高性能HBM和高容量服務(wù)器DRAM， 還需硬盤(pán)去存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。 存儲(chǔ)下游市場(chǎng)：智能手機(jī)+服務(wù)器+PC是主要下游。智能手機(jī)端出貨量增速有限，單機(jī)容量提升是主要推動(dòng)力；服務(wù)器端，受 益人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等應(yīng)用興起，服務(wù)器出貨量及單機(jī)容量提升推動(dòng)增長(zhǎng)。

AI高算力對(duì)高帶寬內(nèi)存的需求

AI大算力需要的內(nèi)存：大容量服務(wù) 器DRAM和高帶寬內(nèi)存HBM。 按照應(yīng)用場(chǎng)景，DRAM分成標(biāo)準(zhǔn) DDR、LPDDR、GDDR三類(lèi)。 JEDEC定義并開(kāi)發(fā)了以下三類(lèi) SDRAM 標(biāo)準(zhǔn)，以幫助設(shè)計(jì)人員滿(mǎn)足 其目標(biāo)應(yīng)用的功率、性能和尺寸要求。 1）標(biāo)準(zhǔn)型DDR：針對(duì)服務(wù)器、云計(jì) 算、網(wǎng)絡(luò)、筆記本電腦、臺(tái)式機(jī)和消 費(fèi)類(lèi)應(yīng)用程序，與CPU配套使用 。2）LPDDR：Low Power DDR，針對(duì) 尺寸和功率非常敏感的移動(dòng)和汽車(chē)領(lǐng) 域，有低功耗的特點(diǎn)。3）GDDR：Graphics DDR，針對(duì)高 帶寬(例如顯卡和 AI)的兩種不同的存 儲(chǔ)器架構(gòu)是 GDDR 和 HBM。

AI助力企業(yè)級(jí)SSD市場(chǎng)擴(kuò)容

AI助力企業(yè)級(jí)SSD市場(chǎng)擴(kuò)容。 SSD為固態(tài)硬盤(pán)，由NAND顆粒、主控芯片等構(gòu)成，其中NAND顆粒占成本的70%。SSD按照用途分為消費(fèi)級(jí)、企業(yè)級(jí) 及其他行業(yè)級(jí)產(chǎn)品。近年來(lái)隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)加速普及，企業(yè)加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)井噴狀 態(tài)，企業(yè)級(jí)SSD市場(chǎng)需求與規(guī)模不斷攀升。 IDC 數(shù)據(jù)顯示，企業(yè)級(jí) SSD 全球出貨量將從 2020 年的約 4750萬(wàn)塊增長(zhǎng)到 2021 年的 5264 萬(wàn)塊左右，年均增長(zhǎng)率為 10.7%，預(yù)計(jì)到 2025 年，將增加到 7436 萬(wàn)塊左右。

三、芯片需求增長(zhǎng)拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)會(huì)

3.1、封測(cè)：Chiplet是AI芯片大勢(shì)所趨

AI產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)-封測(cè)：Chiplet是AI芯片大勢(shì)所趨

當(dāng)前AI芯片呈現(xiàn)幾大趨勢(shì)： 1）制程越來(lái)越先進(jìn)。從2017年英偉達(dá)發(fā)布Tesla V100 AI芯片的12nm制程開(kāi)始，業(yè)界一直在推進(jìn)先進(jìn)制程在A(yíng)I芯片上的應(yīng)用。 英偉達(dá)、英特爾、AMD一路將AI芯片制程從16nm推進(jìn)至4/5nm。 2）Chiplet封裝初露頭角。2022年英偉達(dá)發(fā)布H100 AI芯片，其芯片主體為單芯片架構(gòu)，但其GPU與HBM3存儲(chǔ)芯片的連接， 采用Chiplet封裝。在此之前，英偉達(dá)憑借NVlink-C2C實(shí)現(xiàn)內(nèi)部芯片之間的高速連接，且Nvlink芯片的連接標(biāo)準(zhǔn)可與Chiplet業(yè) 界的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)Ucle共通。而AMD2023年發(fā)布的Instinct MI300是業(yè)界首次在A(yíng)I芯片上采用更底層的Chiplet架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)CPU和 GPU這類(lèi)核心之間的連接。3）2020年以來(lái)頭部廠(chǎng)商加速在A(yíng)I芯片的布局。AI芯片先行者是英偉達(dá)，其在2017年即發(fā)布Tesla V100芯片，此后2020以來(lái) 英特爾、AMD紛紛跟進(jìn)發(fā)布AI芯片，并在2022、2023年接連發(fā)布新款A(yù)I芯片，發(fā)布節(jié)奏明顯加快。

AI產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)-封測(cè)：Chiplet是AI芯片大勢(shì)所趨

制程越先進(jìn)、芯片組面積越大、小芯片（Chips）數(shù)量越多，Chiplet封裝較SoC單芯片封裝，成本上越有優(yōu)勢(shì)： Chiplet主要封裝形式有MCM/InFO/2.5D這三種。 14nm制程下，當(dāng)芯片面積超過(guò)700mm2時(shí)，Chiplet封裝中的MCM成本開(kāi)始較SoC低，當(dāng)面積達(dá)900mm2時(shí)，MCM較SoC成本 低近10%（2顆chips）、或低20%（3顆chips）、或低25%（5顆chips）； 7nm制程下，芯片面積超過(guò)400mm2時(shí)，MCM成本開(kāi)始低于SoC，面積超過(guò)600mm2時(shí)，InFO成本開(kāi)始低于SoC，當(dāng)面積達(dá) 900mm2時(shí)，5顆chips情況下，MCM較SoC成本低40%、InFO較SoC成本低20%； 5nm制程下，芯片面積超過(guò)300mm2時(shí)，MCM成本開(kāi)始低于SoC，成本超過(guò)500mm2時(shí)，InFO成本開(kāi)始低于SoC，當(dāng)面積達(dá) 900mm2時(shí)，5顆chips情況下，MCM較SoC成本低50%、InFO較SoC成本低40%、2.5D較SoC成本低28%。

鑒于當(dāng)前AI芯片朝高算力、高集成方向演進(jìn)，制程越來(lái)越先進(jìn)，Chiplet在更先進(jìn)制程、更復(fù)雜集成中降本優(yōu)勢(shì)愈發(fā)明顯， 未來(lái)有望成為AI芯片封裝的主要形式。

3.2、PCB：AI服務(wù)器基石

AI產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)-PCB：AI服務(wù)器基石

ChatGPT數(shù)據(jù)運(yùn)算量增長(zhǎng)快速，帶動(dòng)服務(wù)器/交換機(jī)/顯卡等用量提升，布局相應(yīng)領(lǐng)域PCB公司顯著受益。 ChatGPT帶來(lái)了算力需求的激增，與之對(duì)應(yīng)亦帶來(lái)相應(yīng)服務(wù)器/交換機(jī)等作為算力核心載體和傳輸?shù)挠布?，帶?lái)PCB需求大幅 增長(zhǎng)，同時(shí)隨著對(duì)算力的要求越來(lái)越高，對(duì)于大容量、高速、高性能的云計(jì)算服務(wù)器的需求將不斷增長(zhǎng)，對(duì)PCB的設(shè)計(jì)要求 也將不斷升級(jí)，提升對(duì)于高層數(shù)、大尺寸、高速材料等的應(yīng)用。

以23年發(fā)布的新服務(wù)器平臺(tái)為例，Pcie 5.0服務(wù)器用PCB層數(shù)、材料、設(shè)計(jì)工藝均有升級(jí)，PCB價(jià)格提升顯著，其層數(shù)從4.0 的12-16層升級(jí)至16-20層，根據(jù) Prismark 的數(shù)據(jù)，2021 年 8-16 層板的價(jià)格為 456 美元/平米，而18 層以上板的價(jià)格為 1538 美元/平米，PCB 價(jià)值量增幅明顯；另外配套新服務(wù)器，交換機(jī)、傳輸網(wǎng)產(chǎn)品都需要同步升級(jí)，預(yù)計(jì)400G、800G交換機(jī)對(duì) PCB板子拉動(dòng)巨大，進(jìn)一步帶動(dòng)數(shù)通板景氣度提升。