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电子行业市场分析研究
一、计算芯片:看好AI催化GPU/CPU等各类计算芯片投资机会
1.1GPU为AI训练算力之源,国产替代和自主可控逻辑进一步加强
在人工智能发展的早期,缺乏算力和数据资源以及算法模型的局限性
使得企业难以将偏通用的场景落地到企业场景中。而随着
Transformer模型统一底层算法模型后,算力和数据则逐渐成为最宝
贵的资源。ChatGPT爆火的背后则代表着AI领域的未来发展趋势,
大模型先在大规模公开数据集上完成预训练,随后迁移到具体应用场
景上无需或仅需少量调整即可应用。预训练大模型的崛起以及算力成
本的不断下降,使得大模型逐渐成为AI领域的基础设施,而GPU则
是AI训练算力之源。
AI大模型时代,算力需求提升明显,并保持指数级增长。2015至2016
年左右,AI大模型问世,大模型趋势始于2015年底AlphaGo的出
现并一直延续至今。期间,这些大规模模型由科技巨擘训练,他们拥
有的更多训练预算打破了以往的趋势,大模型由于参数数量大幅增加,
所需要的算力也相较常规模型大幅增长。目前ChatGPT的总算力消
耗约为3640PF-days(即假如每秒计算一千万亿次,需要计算3640
天),需要7~8个投资规模30亿、算力500P的数据中心才能支撑运
行。大模型算力增加呈指数级变化,每9至10个月翻一番。2015
年推出的AlphaGoLee大模型所需要的训练量算力超过
10^21FLOPs,而2021年推出的大模型Megatron-TuringNLG530B
的训练算力需求已经超过了10^24FLOPs,算力提升了1000倍左右。
中美在AI大模型赛道上展开激烈竞争,背后比拼的是算力以及数据
资源。根据OpenBMB的数据,截至2022年12月,拥有大模型数
量前十名的组织中,中国和美国分别占据4和6席;拥有大模型参数
量前十名的组织中,中国和美国同样分别占据4和6席。
GPU直接受益于全球算力需求激增。根据VerifiedMarketResearch
的数据,2021年全球GPU市场规模335亿元,2028年全球GPU
市场规模有望达到4774亿元,22-30年CAGR达33.3%。英伟达是
GPU市场的主导者,全球独立显卡市占率高达80%。其高端GPU
如H100,A100和V100等占据了AI算法训练市场绝大部分的份额。
我们测算2026年全球数据中心GPU市场规模将达到749亿美元。
随着ChatGPT引爆新一轮人工智能应用的热情,我们看好人工智能
将成为未来无所不在的工具,海内外数据中心、云业务厂商纷纷开始
推动AI基础设施建设,AI服务器出货量在全部服务器中的占比逐渐
提高。根据TrendForce的数据,2022年搭载GPGPU的AI服务器
年出货量占全部服务器的比重接近1%,2023年在ChatGPT等人工
智能应用加持下,根据我们对产业链上下游的调研,我们看好
2023-2025年AI训练服务器出货量实现50%左右的高增速,2026
年出货量增速保持在30%左右。目前数据中心GPU主要以英伟H100、
A100、A800(主要出货中国)以及AMDMI250、MI250X系列为主,
英伟达与AMD的占比约8:2。我们测算2026年全球数据中心GPU
市场规模有望达749亿美元,22-26年CAGR达44%。
目前国内厂商GPU市占率不足1%,美国对华制裁加速GPU国产替
代。2015年以来美国对GPU的制裁不断升级,美国国防部研究员曾
提出中美竞争中,利用人工智能更多且更快的一方将获胜。前几年主
要是美国
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