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ChatGPT 揭开AI 发展大幕,算力芯片迎来黄金发展期。ChatGPT 一经问世便得到了广泛关注,成为史上用户数增长最快的消费者应用。国内外巨头纷纷推出生成式AI 产品加入大模型竞赛,微软发布Microsoft 365 Copilot,打破了传统办公软件的方式。Meta 相继发布其大语言模型 LLaMA,和针对机器视觉领域的通用图像分割模型 SAM,AI 视觉有望飞跃式提升。而国内巨头如百度、华为、阿里、商汤等企业亦于近期纷纷发布AI 大模型,AI 商业化进程提速,将为更多行业和应用领域赋能,一场席卷全球科技领域的AI 变革时代正在悄悄拉开序幕。而随着GPT-4 的发布,AI 大跨步进入多模态发展时代,所需要处理、训练的数据从单纯的文本数据转为图像、文字、语音、视频在内的多媒体数据,所需要算力也呈指数级增长。根据OpenAI 发布的报告《AI andCompute》,自2012 年以来,AI 训练应用的算力需求每3-4 个月就会翻倍,至今AI 算力增长超过了30 万倍,算力芯片作为硬件基础,迎来黄金发展期。
GPU 领衔追求卓越算力性能,HBM 突破存力瓶颈为AI 保驾护航。作为用于加速人工智能训练和推理任务的专用硬件,AI 算力芯片既包括CPU、GPU、FPGA 等传统芯片,也包括以TPU、VPU 为代表的专门针对人工智能领域设计的ASIC 芯片,GPU 擅长并行计算且具有大量核心和高速内存,能够极大缓解计算层面的瓶颈,已经成为了当今主流的AI 推理计算不可或缺的一部分,约占国内AI 芯片市场份额的90%(IDC,2021H1 数据),其他非GPU 芯片亦扮演越来越重要的角色,预计到 2025 年合计占比将超过 20%。主流算力芯片外,芯片存取能力亦是决定AI 运算效果的重要一环,处理器和存储器间鸿沟日益拉大,“内存墙”问题亟待解决。HBM 突破了内存容量与带宽瓶颈,被视为新一代DRAM 解决方案,成为AI 时代不可或缺的关键技术。
AI 浪潮带动算力芯片市场持续扩容,国产替代势在必行,本土厂商加速成长。
市场空间方面:“云+边+端”应用场景协同发力,共同驱动上游AI 芯片行业成长。根据WSTS 数据,全球AI 芯片市场规模将从2019 年的110 亿美元增长至2025 年的726 亿美元,CAGR 为37%。未来随着“AI+”应用场景的逐步落地,AI 芯片需求有望持续提升。竞争格局方面:目前全球AI 芯片市场几乎由英伟达等海外大厂垄断,国内陆续涌现出寒武纪、燧原科技、壁仞等优质AI 芯片公司,其中寒武纪作为国内AI 芯片领域的先行者,目前产品可全面覆盖云边端应用场景,其中公司在云端方面推出的思元290/370 系列芯片,已成功导入至阿里云等多家头部互联网客户中。英伟达H100 和A100 型号芯片进口受限,将倒逼高端AI 芯片国产替代进程加速,展望未来,在行业加速发展叠加自主可控需求背景下,国内AI 芯片龙头厂商有望持续受益。
投资建议:AI 行业蓬勃发展带动算力芯片需求激增,国际贸易形势变换推动国产替代加速,国内优质算力/存力芯片公司将迎来发展机遇,建议关注:海光信息、寒武纪、龙芯中科、晶晨股份、兆易创新、北京君正、深科技、江波龙等。
风险提示:国际贸易形势变换;下游需求不及预期;代工产能不及预期;行业技术迭代不及预期;产品迭代不及预期。
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