2024国产算力链产业端、政策端发展机遇及相关央国企分析报告

2024年深度行业分析研究报告 6（一）算力时代，形态迎结构性转变 （二）产业信号积极，大模型带动智算需求激增 14（一）美国政府再升级高端芯片出口限制 （三）多地政府细化目标，智算中心建设如火如荼 24（一）华为：打造全栈自主AI基础软硬件 （二）海光信息：DCU开放生态加速推广 （三）寒武纪：云边端一体协同发展 图表22中国主要芯片国产化率情况（2021 图表492018-2023寒武纪各 级算力。算力通常用来描述一个系统执行算法、处理信息、进行计算的速度和效率。根和超级计算。当前，得益于人工智能领域的迅猛进展和政府政策的有力支持，智能算力的体量及其在总体算力中所占的比重正日益增加，计算需求正逐渐由传统的通用计算模式转向更为先进的智能计算模式。或应用，而是可以广泛应用于日常的数据处理和分析。通用算力适用于基础通用计算任务，如云计算、边缘计算等，为移动计算、物联网等提学前沿领域的复杂计算任务，如行星模拟、药物分子结构设计、基因序列分析、宇宙物同的超级计算机可能采用不同的处理器、加速器和软件框架，这使得其商业化服务的进入门槛较高。资料来源：国家信息中心大数据发展部等《智能算力产业发展白皮书》AI算力芯片是指专门为AI应用设计的处理器芯片，具备并行计算能力以及针对特定神务的加速性能，通常具有并行计算能力和针对特定神经网络计算的架构，广泛应用于语音识别、图像处理、自然语言处理等AI场景处理大量样本数据，单个训练任务的计算量常常以亿级及以上计算规模计量。资料来源：前瞻产业研究院，华创证券专用芯片以及以FPGA为代表的半定制化芯片，其中GPU市场最为成熟且应用最广。理核心，可同时处理多个任务，能够高效地执行并行计算。特集成电路，一旦制造完成将不能更改，所以初期成本高、开发周期长、使得进入门槛高。ASIC芯片的计算能力和计算效率都可等各种芯片，本质上都属于ASIC。的一种特殊形式，是半定制电路芯片。其内部结构由大量的数字（或模拟）电路组成，解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。相比高高Xilinx低资料来源：王玉伟@腾讯云开发者社区，华经产业研究院，半导体产业纵横，华创证券推动，为我国AI市场规模的长期增长奠定了基础。IDC预计，2026年中国AI市为264.4亿美元，2021-2026年CAGR将超20%。从行业应用来看，在五年预测期内AI专业服务专业服务,29.30%其他,47%地方政府,8.90%银行,通讯,7.80%7.00%资料来源：IDC《2023年V1全球人工智能支出指南》，华创证券资料来源：IDC《2023年V1全球人工智能支出指南》，华创证券模型会使用前向传播算法、反向传播算法、梯度下降算法等算法生成输出结果，并在过资料来源：阿里开发者公众号《人类生产力的解放？揭晓从大模型到AIGC的新魔法》新应用场景加速发展，大模型的训练和推理过程进一步带动算力需求爆发，同时也推动规模达268EFLOPS，预计2026年达1271.4EFLOPS，进入每秒十万亿亿次020192020202120222023E2024E2025资料来源：IDC《2022-2023中国人工智能计算力发展评估报020192020202120222023E2024E202资料来源：IDC《2022-2023中国人工智能计算力发展评估报速发展，智能算力的需求正在迅猛增长。预计在未来几年内，智能算力的市场份额将显2023年6月2025E件、软件和服务三大部分。据IDC统计，现阶段中国市场倾向于首先投资资料来源：IDC《2022-2023中国人工智能计算力发展评估告》图表11预计2025年中国AI服务器占AI硬件支出超资料来源：IDC人工智能服务器市场增速超过整体人工智能市场增长。据IDC，2021年全球快速增长。2023年，我国AI服务器市场规模为91亿美元，同比增长82.5%；智能算力全球/我国AI服务器市场规模将达347.1/123.4亿美元，2021-2026年CAGR为17.3%/15.8%。资料来源：IDC，华创证券资料来源：IDC，华创证券00芯片是服务器的主要成本构成部分。从服务器成本拆分来看，芯片普通的GPU服务器一般是单卡或者双卡，AI服普通GPU服务器要求的是单卡性能，AI训练中GPU卡间需要大量的参数通信，模型越复杂，通信量越大，所以AI服务器除了AI服务器有很多更先进的技术，包括Purley平台更大内NVlink提供重大的互联带宽，TensorCore提供更强的AI计算资料来源：华经产业研究院，华创证券100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%8.70%23.20%8.70%23.20%20.90%25.00%9.80%2.90%27.30%25.60%2.90%27.30%25.60%18.00%10.00%32.00%72.80%26.80%25.00%25.00%23.30%15.00%8.70%基础型高性能型推理型机器学习型storagememoryGPUCPU其他资料来源：华经情报网，华创证券有望带动AI芯片需求持续上涨，据中商产业研究院数据资料来源：亿欧智库《2022中国人工智能芯片行业研究报告》16001400120010008006004002000201920202021202220232024E市场规模（亿元）资料来源：中商产业研究院，华创证券亿元，同比增长32.78%；预测2024年中国GPU市场规模将增至1073亿元，2020-2024806040202020年2024E资料来源：智研咨询，华创证券12001000800600400200020202021202220232024E资料来源：中商产业研究院，华创证券上的市场份额；浪潮、坤前、宁畅出货台数位居前三名，占有50%以上的市互联网安防/政府其他AI应用高性能计算100%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%9.10%9.10%11.40%29.50%50.00%6.20%13.50%31.40%48.90%2019年2024年E资料来源：智研咨询，华创证券图表212022年中国AI服务器市场份额（按销售额思腾合力,2.00%其他,7.00%宝德,5.00%华为,6.00%浪潮,47.00%坤前,浪潮,47.00%安擎,7.00%新华三,11.00%宁畅新华三,11.00%资料来源：华经产业研究院，华创证券内存可编辑逻辑器件微控制器闪存模拟芯片移动通信终端射频芯片0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%资料来源：智研咨询，华创证券美国限制层层加码，短期或影响高端芯片产业域，美国通过出口管制、实体清单，法案等方式出台了一系列限制措施，包括调整高性代表的超宽禁带半导体材料、包括压力增益燃烧（P美国总统《芯片与科学法》加大对美国半导体产业发展的资金支持，限制接受补贴的企业与《关于处理美国在有关国家投资某些国家安全技术领域投资，包含半导体和微电子、量子信息技术和先后将华为及其114家附属公司列入“实体清单”资料来源：环球时报、集微网、美国白宫官网、BIS官网、新华社、芯智讯、中国首席经济学家论坛的背景下，部分国家或地区通过多种策略实现对算力中心发展的控制，我国算力自主可控势在必行。出了到2025年发展量化指标，将全面123运载力456存储力7存储总量(EB)8焕新”中央企业人工智能专题推进会，提出中央企业要主动拥抱人工智能带来的深刻变革，将加快发展新一代人工智能摆在更加突出的位置，不断强化创新策略、应用示范和会议强调，中央企业要把发展人工智能放在全局工作中统筹规划，深入推进产业焕新，加快布局和发展人工智能产业。继续夯实发展的基础和底座，将主要资源投入到最需要《新型数据中心“算力浦《关于支持内蒙古和林格尔集群绿色算力产业发展《关于进一步优化算力布局推动人工智能产业创新《扬州市人工智能算力券算力需求方通过平台购买使用智能算力资源服务的，按照实际支付智能算力费用《北京市算力基础设施建设实施方案（2024—2027《关于发展计算产业打造算力强区的若干政策资料来源：凤凰网、腾讯网、江苏省人民政府、人民日报、通信产业网、呼和浩特市人民政府、杭州高新区（滨江）人民政府、华创证券都、广州、杭州、长春等多地持续发布智算中心相关招标公告，金额大多在亿元以上且招标单位基本都有国资背景。控制在1.25围绕数据中心集群，抓紧优化算力布局，积极承接北京等地实时性算力需求，引导温冷业务向西部迁移，构建长三角生态绿色一体化发展内粤港澳大湾控制在1.25围绕韶关数据中心集群，抓紧优化算力布局，积极承接广州、深圳等地实时性算力需求，引导温冷业务向西部天府数据中心控制在1.25围绕两个数据中心集群，抓紧优化算力布局，平衡好城重庆数据中心新城、西部(重庆)科和林格尔数据下充分发挥集群与京津冀毗邻的区位优势，为京津冀高实时性算力需求提供支援，为长三角等区域提供非实时算贵安数据中心下围绕贵安数据中心集群，抓紧优化存量，提升资源利用模等因素进行综合考量、选取合适的承建单位。智算中心主要分为“企业自建模式”与百度、商汤、腾讯、阿里、浪潮信息和寒武纪等众多厂商参与建设。月”—期规划300PFLOPSFP16横琴人工智能超算中心/腾讯腾讯长三角人工智能超算中心//公司////园////建成后825PFlops,参数网络带宽达项目数量项目数量≤500P500P~1000P算力规模资料来源：IDC圈，华创证券国算力中心建设规模不断扩大。根据中国信息通信研究院发布的数据显示，过超过810万架，算力总规模达到230EFLOPS，在全球排名中稳居第二，设施建设上取得显著成果。90080070060050040030020045%40%35%30%25%20%15%10%5%0%2017201820192020202120222023机架规模（万架）YoY根据业主需求采购算力服务器及相份有限公司、神州数码(中国)有限公司计院有限公司(联等资料来源：数智前线，华创证券算力中心服务商积极开拓业务发展新局面。基于不断变化的市场需求成以批发型算力中心服务为主，零售型算力中心服务为辅的格局。算力中心业务除基础服务外，增值服务在算力中心业务中的比重逐年上升，涵盖了网络安全、数据应用、运行维护等多个领域，逐渐成为算力中心服务商的核心竞争力。此外，数字化转型和云计算的快速发展带动了云服务市场的潜力，服务商通过云计算增值服务、云服务和云平台服务来把握新的市场机遇。资料来源：华为官网基于华为昇腾910（32颗）+鲲鹏920（64颗）处理器的AI训练集群基础单元，提供最Atlas900AI集群由数千颗昇腾910AI处资料来源：华为官网具有超强算力密度、高速网络带宽等特点，AI算力可达2.22UAI服务器Atlas300I推理卡-2UAI服务器Atlas300I推理卡-4UAI服务器4UAI服务器资料来源：华为官网、华创证券要用在边缘计算等低功耗的领域。与英伟达对比，昇腾910半精度算力（FP16）达N/AN/A-HopperN/AV100SPcleN/AN/A资料来源：英伟达官网、海思官网、半导体行业观察公众号、极智视界公众号、华创证券海光信息率先实现自主研发和商业化应用。海光信协处理器-“CUDA”资料来源：公司2023年半年度报告，华创证券度浮点数据和各种常见整型数据计算能力，能够充分挖掘应用的并行性，发挥其大规模并行计算的能力，快速开发高能效的应用程序。等领域的规模化应用，可以用于大模型的训练和推理。公司与头部互联网厂商推出了联资料来源：海光信息2024年半年报并实现商用，可实现在大数据处理、人工智能、商业计算等领域的商业化应用，具有全精度浮点数据和各种常见整型数据计算能力，性能相对于深算一号实现了翻倍的增长，深算三号研发顺利推进中。资料来源：iFind，华创证券资料来源：iFind，华创证券腾珑系列提供申威处理器芯片内核、封装设计、技术支全球领先的Fabless半导体与器件设资料来源：Wind，各公司官网，华创证券3.79亿元增长至60.12亿元，其中得益国年海光信息归母净利润由-0.83亿元增长至1持续扩展，涉及的行业应用以及新兴人工智能大模型产业逐步增加，2024年上706050403020201920202021202220232024H1营业收入（亿元，左轴）——yoy(右轴）200%150%100%450%20%-2201920202021202220232024H1归母净利润（亿元，左轴）yoy（右轴）1000%800%600%400%200%0%领域知名的新兴公司。公司自2016年成立，并片产品的研发与技术创新。公司提供全系列、多品类的智能芯片和处理器产品，服务领域涵盖云端、边缘端以及终端设备，同时拥有能够进行人工智能推理和训练的智能芯片产品线，为客户提供丰富的芯片产品与软件系统解决方案。此外，作为国内少数掌握先进集成电路工艺（例如7nm技术）下复杂芯资料来源：公司2023年年报，华创证券超大容量和低功耗特点，为云服务商提供强大算力支持；在边缘端产品方面，寒武纪推出了思元220边缘计算模组，有效处理本地数据，减少延资料来源：公司2023年年报，华创证券猛。2018年-2023年，公司营业收入大幅增长，由2018年1.17