海外人工智能产业发展趋势与投资机遇分析报告-培训课件

前瞻研究海外专题海外人工智能产业发展趋势与投资机遇2023年6月1日图片：各公司官网市场表现：基本面+AI赋能，美股科技公司表现亮眼美股主要指数、AI相关部分个股涨跌幅表现（年初至今）180%160%140%120%100%80%60%40%20%0%标普500

纳斯达克微软亚马逊谷歌Meta英伟达AMDArista台积电迈威尔博通Adobe

ServiceNow

salesforce

Snowflake

Confluent

MongoDB

PaloAlto资料：wind，中信证券研究部美股科技巨头收入出现改善（百万美元）苹果公司亚马逊Meta谷歌微软公司同比120,000100,00080,00060,00040,00020,0000150%100%50%0%-20,000-50%2018Q1

2018Q2

2018Q3

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2019Q1

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2022Q4

2023Q1资料：各公司财报，中信证券研究部2大模型推动AI产业工业化时代到来AI产业链结构下游应用算法模型算力基础Apps下游应用没有专有模型的面向最终用户的B2B和B2C应用程序如:Jasper,

Github

CopilotEnd-to-End

Apps具有专有模型的面向最终用户的应用程序模型中心共享与托管模型闭源基础模型通过API公开大规模预训练模型GPT-3

(OpenAl&微软)PaLM(谷歌)如:Hugging

Face,

Replicate算法模型如:Midjourney,

Runway开源基础模型如:StableDiffusion

(Stability)AmazonTitan(亚马逊)云计算平台在云部署模型中向开发人员公开的计算硬件如:

AWS,

GCP,

Azure,

Coreweave算力基础芯片&硬件针对模型训练和推理工作负载优化的芯片如:GPUs(Nvidia),

TPUs

(Google)3资料：a16z，中信证券研究部模型方向：向LLM-GPT收敛，围绕多模态、安全性、成本优化进行升级

在模型维度，我们认为向LLM-GPT收敛已经成为中期较为确定的方向，全球Top的科技公司基本围绕上述方向进行布局在实际应用层面，多模态能力、可靠性与准确性、运算成本降低将是模型在后续演化升级的重要方向基于transformer的大语言模型方向以及GPT-4在多模态领域的尝试4资料：《Attention

isAllYouNeed》（李飞飞），OpenAI，中信证券研究部模型层商业模式：MaaS（模型即服务）、插件（Plugins）

MaaS是目前模型层最主要的商业模式，具体包含订阅与API按需收费两种模式。订阅模式下，用户根据使用需求支付周期性费用，享受一定时期内的模型服务。API按需收费模式下，用户根据实际调用API的次数或数据量支付费用，这样用户可以根据业务量灵活调整支出。实践情况看，用户部署大语言模型非常困难，MaaS模式提供了用户足够的灵活性。由于大型AI模型通常需要强大的计算能力和资源，很多企业和个人难以承担部署和运维成本。MaaS通过云服务平台将复杂的技术问题进行封装，使用户无需关注底层实现，可以轻松地访问和使用AI模型。对于有需求的用户，MaaS也可以在模型之上添加微调层（Fine-tune）。OpenAI

2023年3月在ChatGPT中推出插件接口，这也可能成为底层模型的另一种商业模式。这些插件使

ChatGPT

能够与外部定义的

API

进行交互，增强

ChatGPT

的功能并使其能够执行各种操作。第三方厂商无需接触部署大语言模型，简化了微调环节的实施难度。插件提供者使用

OpenAPI

标准编写

API

，API会被编译成一个prompt向

ChatGPT

解释如何使用

API

来增强其答案。OpenAI以调用API接口以及月付订阅会员为收费模式ChatGPT通过插件调用外部API并通过软件界面反馈给用户5资料：OpenAI官网资料：OpenAI官网硬件系统：涉及大算力芯片、其他硬件设备、云平台等承载AI算法的加速芯片、硬件设备等算力需求云端AI推理芯片CPU+GPU/ASIC/FPGA硬件设备AI服务器AI训练芯片交

光换

模机

块云端推理芯片边缘推理芯片终端推理芯片GPU为主…英伟达DGX

A100

AI服务器含CPU+GPUGPUCPUXPUAI服务器•

处理机器学习等工作负载，如自然语言处理、图像识别等负责AI负责整个系统的管理与控制+并行架构FPGAASIC计算任务的加速•

注重高性能计算能力6资料：英伟达官网，中信证券研究部绘制算力需求：主要来自“预训练、fine-tune、推理”三大环节

当前人工智能产业主要以大模型为主，从ChatGPT来看，其主要的计算过程包括三个步骤：①模型Pre-training，②模型fine-tune，以及③模型推理。

其中，模型fine-tune环节算力消耗相对有限，算力需求主要聚焦于模型预训练、模型推理两个环节。人工智能算法主要计算步骤（以ChatGPT为例）AIGC大模型训练环节的市场需求测算构建&维护大模型企业&机构数1022025021002STEP

内容描述单个企业&机构维护大模型数量对应大模型数量2040100256204820.481.5200256204840.961.5模型pre-training搭建算法架构，基于大数据集对模型进行自监督训练，1生成大模型单个模型对应HGX数量25620484.0961.525620488.1921.5单个模型对应A100卡数量模型fine-23基于小数据集、RLHF等对模型进行调优和对齐tune对应A100卡需求数量（万张）单张A100卡价格（万美元）模型推理响应用户调用需求，并输出计算结果对应成本（亿美元）6.112.330.761.4资料：OpenAI，中信证券研究部资料：微软Azure官网，中信证券研究部测算7算力需求—AIGC推理：商用搜索市场&办公&对话机器人文字生成&归纳、代码编写AI的硬件成本测算商用搜索AI的硬件成本测算产品Githuboffice

365Teamspower

apps合计功能付费用户数（亿）类别数据100.010%0.8代码托管&编写文档编辑视频会议0.9542.81全球商用搜索每天调用次数（亿）语言模型渗透率流程自动化等单次生成成本（美分）8.75AI渗透率20%2用户调用成本/天（百万美元）需要的HGX服务器数量(万台)对应的A100显卡数量（万张）单张A100卡价格（万美元）对应成本（亿美元）8.0用户每日调用次数单次生成成本（美分）用户调用成本/天（百万美元）需要的HGX服务器数量(万台)对应的A100显卡数量（万张）单张A100卡价格（万美元）微软对应的英伟达收入（亿美元）行业整体成本=微软/80%（亿美元）6.00.82.82.116.71.52547.61.571.431.3资料：微软Azure官网，谷歌，中信证券研究部测算资料：微软Azure官网，中信证券研究部测算AIGC成本测算汇总ChatGPT

2000万DAU对应14.3亿美元文字生成&归纳、代码编写对话机器人71.5亿美元商业搜索71.4亿美元AIGC推理端=174.2亿美元++31.3亿美元假设对话机器人对应需求量为ChatGPT的5倍8资料：英伟达、微软官网，中信证券研究部测算算力承载：云计算平台将成为AI算力主要承载方式AWS收入数据微软Azure收入增速AWS收入（百万美元）AWS增速AzureYoY100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%25,00020,00015,00010,0005,000070%60%50%40%30%20%10%0%资料：亚马逊财报，中信证券研究部资料：微软财报，中信证券研究部AWS利润数据谷歌云财务数据AWS营业利润（百万美元）AWS营业利润率收入（百万美元)YoY运营利润率7,0006,0005,0004,0003,0002,0001,000040%35%30%25%20%15%10%5%8,0007,0006,0005,0004,0003,0002,0001,000-60%40%20%0%-20%-40%-60%-80%0%9资料：亚马逊财报，中信证券研究部资料：谷歌财报，中信证券研究部应用层：五大基础能力，孕育丰富应用场景基础能力及其对应的应用产品基础能力工具特征基础能力

工具特征ArtbreederCraiyonDALL-ENightCafe生成图像，可选择主体的年龄、性别文本到图片转换Lovo.ai实现文本到语音的转换，生成逼真的、有感情的Al-生成的配音为不同的环境创作配音，可以添加标点符号，并提供内容的商业权利。创建、编辑图像，并提供商业权利来创造内容生产具有不同风格和分辨率选项的艺术图Murf语音生成-提供对各种商业目的有用的Al-generated声音，提供超过140种语言的服务，并实现文本到语音的转换。客户支持解决方案Play.ht创建具有不同风格、长宽比等选项的艺术品，并对制作的内容拥有完全的所有权starryai图像生成-市场、设计、生产ReplicaSpeechify实现文本到语音的转换，并提供Al-generated语音。如果需要，允许根据电影场景、艺术品或其他图像创建调色板允许文本到语音的转换，同时能够调整阅读速度，并提供真实的Al-generated声音。ColormindDesignsai能够生成博客文章、社交媒体文章和电子邮件，提供多用户选择，并提供超过25种语言的内容创作服务生成标识和横幅，提供设计模板，并能将生成的项目导出为不同的格式Copy.aiFrase

IOJasper制作标语、摘要、介绍、文章、标题和产品描述Fronty

AIKhromaUizard创建与移动设备和SEO需求兼容的网站为用户提供内容模板，实现协作，并提供超过20种语言的解决方案文本生成Office支-允许培训个性化的算法来创建真正的调色板根据草图创建移动应用程序、网站或登陆页面的设计为创建元描述、文章和电子邮件提供现成的模板；使制作的内容能够用于商业用途持解决方

Peppertype允许将博客文章转换为视频；提供>25个头像，为客户制作个性化的头像案Elai为SEO优化创建适当的标题，制作博客文章、文章、电子邮件和社交媒体广告。Rytr支持视频创作，提供视频编辑工具，如添加转场、过滤器或删除背景等FlexclipLumen5SynthesiaVeed.io是一个写作助手，帮助个人写笔记草稿，编辑语法和拼写，写备忘录，总结会议。Notion.AI视频生成-市场K-ExplorerKite提出代码补全和自定义模型建议为用户提供多行代码完成，支持>16种语言提供模板，以创建基于演示文稿或在线会议记录的视频代码生成-DevOps解决方案实现文本到视频的转换；提供>70个头像；提供>65种语言的服务OpenAI

Codex

将自然语言转换为代码，可用于>12种编程语言PyCharm为用户提供代码补全，突出错误并实现自动重构视频生成和编辑，添加字幕，去除背景噪音，调整视频大小Tabnine为用户提供整行代码完成和学习编码模式10资料：各公司官网，中信证券研究部实现路径一：基于闭源模型进行开发

微软基于已有闭源模型进行应用软件的开发。微软业务涉及范围广，主要包括操作系统Windows系列、Office系列办公软件、游戏业务、服务器产品及云服务Azure、硬件设备等，基于GPT-4模型，微软将AI应用到大量业务线中，是闭源生态的典型案例。2023年5月底微软已经将AI进行预览，公司预计未来数月后正式进行大规模商业化。微软业务布局细分业务微软copilot业务逻辑业务分类重要产品Office365及本地Office，Teams等Office商业版Productivity

andBusinessOffice365及本地Office，Skype、Outlook等Office消费者版ProcessesLinkedIn领英广告、招聘等DynamicsDynamics365服务器产品及云服务Intelligent

CloudAzure、SQL

server等Windows

OEM版Windows

商业版Windows

OEM许可Windows许可、物联网等More

PersonalComputing游戏及服务搜索及广告服务设备Xbox硬件及游戏内容Bing搜索引擎Surface等11资料：微软公司公告，中信证券研究部资料：微软公司公告实现路径二：

基于开源模型+专有场景数据进行二次开发

BloombergGPT：基于基于BLOOM（GPT-3变种）的纯解码器因果语言模型，模型参数数量达到了500亿，是目前已知的最大的金融领域LLM。

数据：超过7000亿个标签数据的大型训练语料库，金融数据集包含3630亿个标签，占据54.2%的训练集训练：使用AWS提供的Amazon

SageMaker服务BloombergGPT具体细节TokensCompute硬件569B1.00x1)

金融新闻和市场分析：BloombergGPT可以用于分析金融新闻和市场数据，识别趋势和情感，并对市场动态进行预测，为用户生成各种金融相关的内容，如新闻、摘要、评论、预测等。64*8A10040GB32.5sec/step1022)

风险管理：BloombergGPT可以通过分析数据并提供潜在威胁的见解，帮助金融机构识别和管理风险。吞吐量平均TFLOPs总TFLOPsGPU数量每个GPU的显存Epoch3)

金融智能助理：BloombergGPT可以作为一个金融智能助理，为用户提供各种金融相关的服务，如查询信息、回答问题、生成报告、提供建议等；可以根据实时市场数据和新闻生成交易信号。也可以通过分析市场数据并提供资产配置建议，帮助投资者优化其投资组合。2.36e2325632GB4)

金融知识获取：BloombergGPT可以作为一个金融知识获取器，为用户获取各种金融相关的知识，如知识图谱、关系网络、趋势分析等。100时间/epoch4天12资料：Bloomberg，中信证券研究部商业化：微软为例，AI将赋能三个领域微软与OpenAI的合作进展资料：微软官网AI能力融入对微软可能的业绩贡献分析类别内容云计算Azure使用量增长贡献——OpenAI当前日访问量6000万Office、teams、github、power

apps等系列产品用户数、用户ARPU提升在线搜索广告份额提升——微软bing当前日活用户软件产品搜索&浏览器13资料：微软官网，similarweb网，中信证券研究部云业务：预计AI负载的提升带来云计算需求的增长Azure不同计算实例价格三大云厂商计算业务收入测算（2022年，亿美元）计算属性常规用途计算优化GPU该类别最高价（美元/小时）3002502001501005010.9796.67237.18616.73631.81410.64高性能计算内存优化存储优化0AWSAzureGCP资料：微软Azure官网，中信证券研究部资料：各公司财报，trendforce，中信证券研究部测算三大云厂商AI计算负载测算（2022年）AI计算负载提升1个百分点带来的业务增量测算（亿美元）8.0%7.0%6.0%5.0%4.0%3.0%2.0%1.0%0.0%1412108642-AWSAzureGCPAWSAzureGCP资料：各公司财报，trendforce，中信证券研究部测算资料：各公司财报，trendforce，中信证券研究部测算14搜索广告：1个百分点的份额提升带来20亿美元的增量全球搜索广告市场规模（百万美元）Searchadspending%change%oftotaldigitaladspending350,000300,000250,000200,000150,000100,00050,000-60%50%40%30%20%10%0%20132014201520162017201820192020202120222023E2024E2025E2026E资料：emarketer（含测算），中信证券研究部微软预计能够获取的搜索广告增量悲观假定中性假定乐观假定所属平台苹果iOS份额增长1%广告收入（百万美元）份额增长5%广告收入（百万美元）份额增长广告收入（百万美元）10,2816857603,4273,80115%15%15%泛安卓系统1%5%11,402PC及其他1%5075%2,5349,7627,602合计1,95229,285资料：微软、谷歌财报，中信证券研究部测算15应用软件：用户数、ARPU提升AI能力融入对微软软件产品业绩贡献估算1、产品Githuboffice

365Teamspowerapps合计功能代码托管&编写文档编辑视频会议流程自动化等付费用户数（亿）用户AI能力订阅费用/月（美元）0.9542.818.75101010102、敏感性测试:用户AI订阅率1%微软年新增收入（亿美元）112%215%5310%10515821015%20%资料：公司财报，中信证券研究部测算EinsteinGPT核心应用场景应用场景使用结果ServiceSales降低28%的服务支持成本增加28%的销售成功率降低27%的客户获取成本增加30%的在线收入MarketingCommerce16资料