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文档简介
证券研究报
告AI推动国产算力,先进制程版图重塑AI硬件深度之一暨GenAI系列深度之五十主要内容基础设施:云厂商带领国产算力突围先进制造:先进工艺多维度打破封锁智能终端:端侧AI终将百花齐放重点标的风险提示341.1
DeepSeek开启AI“iPhone
4”时代2025年初DeepSeek煽动翅膀,带来从研发端到市场端对生成式AI的大规模普及,在其低成本、高体验的助推下,各行业公司纷纷宣布接入DeepSeek
R1模型,特别是国内互联网大厂均加速动作。互联网厂商通过整合优质第三方模型快速抢占AI入口,这种合作模式或将重塑AI应用市场的竞争格局,国内应用终迎来技术平权。图:2月国内应用MAU榜单资料来源:AI产品榜表:腾讯元宝和DeepSeek原版的功能差异表维度 腾讯元宝 独立版模型组合混元模型(日常任务)+DeepSeek-R1(深度推理)双引擎协同单一通用模型移动端适配微信语音输入
+
图文混排
+朋友圈文案快捷指令纯文字交互为主依托腾讯强大的网络基础设施
稳定性受网络环境及服访问稳定性
和技术保障,具备高稳定性,
务器负载影响,在高峰能应对高并发等复杂场景 时段可能存在波动使用成本免费开放满血版(无token限制)按API调用量计费资料来源:腾讯元宝,Deepseek51.2
云厂商资本支出重回高增,AIDC需求爆发在即国内算力到模型应用逐步闭环后,以BAT为代表的头部厂商投入已开始重回高增,北美2023
-2024年的高速开支在国内或重演,AIDC产业链率先看到变化。阿里巴巴:2月24日,阿里巴巴集团CEO吴泳铭宣布,未来三年计划投入超过3800亿元用于AI算力中心、数据中心及AGI(通用人工智能)研发,这一投资计划的总额超过了过去十年的总和。字节:根据路透社,公司2025年资本开支有望超过1500亿元。腾讯:2024年季度投入显著增长,将于3月19日法说会上正式公布2025年资本开支计划,公司的跟进策略备受关注。图:阿里云现金资本支出与增速(单位:百万美元)资料来源:阿里巴巴各季度报告,Bloomberg图:腾讯云现金资本支出与增速(单位:百万元)资料来源:腾讯各季度报告,Bloomberg61.2
供需矛盾凸显,算力芯片和存储受益于AIDC基建第一环◼
AIDC硬件开支大头仍在IT侧即服务器、网络设备等,以服务器内置设备成本占比及重要性来看算力芯片有望成为AIDC基建受益第一环,其中包括GPU、TPU、ASIC、FPGA等;除算力芯片外,高速存储设备也需要满足AI对数据的高吞吐量需求,其中主要包括SSD、HDD、NVMe等。图:全球AI服务器市场(单位:百万美元)资料来源:IDC图:全球AI存储市场(单位:百万美元)资料来源:IDC71.4
国产训推GPU阵营打造全球算力第二极沐曦集成壁仞科技MXC500(OAM)2023训练---280
TFLOPS@FP1636
TFLOPS@FP32(matrix)64GBHBM2e1.55TB/sMetaXLink450WMXN1002023推理7nm--160
TOPS@INT880
TFLOPS@FP16容量不详HBM2E---BR106M(OAM)2023训练---85
TFLOPS@TF32+170
TFLOPS@BF1632GBHBM2E819GB/sBlink256GB/s400W32163216FP16321683216832168燧原科技云燧T21(OAM)2021训练12nm-- 32
TFLOPS@FP128
TFLOPS@FP云燧i202021推理12nm-- 32
TFLOPS@FP128
TFLOPS@FP摩尔线程MTT
S40002023.9训练及推理--25
TFLOPS@FP32/- 50
TFLOPS@TF100
TFLOPS@FP200
TOPS@INTMTT
S30002022.11训练及推理12nm220亿- 10.6
TFLOPS@F天垓1502023.12训练--45
TFLOPS@FP- 190
TFLOPS@FP380
TOPS@INT天数智芯天垓1002021.9训练7nmCoWoS
2.5D240亿37
TFLOPS@FP- 147
TFLOPS@FP295
TOPS@INT智铠1002022.12推理7nm-TFLOPS@FP- 96
TFLOPS@FP◼
国产算力已逐渐迈入千卡集群,GPU赛道明星云集,我们在2024年12月报告《AI+车载:2025算力与算法新星熠熠!》已有侧重,其中AI芯片多数为一级公司。厂商 GPU型号 推出时间 用途 工艺 晶体管数量 芯片面积 算力 内存容量 内存带宽
互联带宽
功耗英伟达148
TFLOPS@FP1674
TFLOPS@TF3296GBHBM34.0
TB/sNVLink900
GB/s400W119.5TFLOPS@FP1659.8
TFLOPS@TF3248GBGDDR6864GB/s-275W96.5
TFLOPS@FP1648.3
TFLOPS@TF3224GBGDDR6300GB/s--昇腾H20 2023 训练及推理 4nm - -L20
2023
训练及推理
5nm
763亿
609mm2L2 2023 训练及推理 5nm - -910B 2023 训练 7nm 496亿 666mm294
TFLOPS@FP32376
TFLOPS@FP1664GBHBM2e1.6TB/sHCCS392GB/s400W寒武纪7nmChiplet24
TFLOPS@FP3296
TFLOPS@FP1648GBLPDDR5614.4GB/sMLU-Link200GB/s250W平头哥12nm825
TOPS@INT8205
TOPS@INT16---276W昆仑芯MLU370-X8
2021.11
训练及推理含光800
2019
推理R200 2022
训练7nm390亿
-170亿
-- -128
TFLOPS@FP1632
TFLOPS@FP3216GB512GB/s-150W32GBHBM2E1.6TB/s-300W16GBHBM2E819GB/s-150W48GBGDDR6768GB/sMTLink240GB/s450WP3232GBGDDR6448GB/s-250W64GBHBM2e1.2TB/s-350W32GBHBM21.2TB/s64
GB/s250W16384
TOPS@INT832GB
HBM2800GB/s-150W资料来源:各公司官网81.5
AI带来高性能服务器电源产业链增长机遇在服务器电源领域,产品的价值量随着功率的提升而提升,特别是AI服务器所需的高功率服务器电源的需求快速增长。根据华经产业研究院数据,2021年中国服务器电源市场规模为
59
亿元,2025年有望达91亿元。由于AI芯片迭代持续推升算力,使得相应的热设计功耗(TDP)持续增加,如英伟达A100最高TDP约为400W,进入H100增至700W,下一代Blackwell系列则突破1000W大关。越来越高的TDP需要更多Power
IC协助管理功率传输、降低转换的能源损耗,进而提高整体效能。TrendForce预估,AI
GPU所需SmartPower
Stage(SPS)
数量随着产品迭代更新急剧增长,将带动相关需求在2023至2025年期间增长2至3倍,成为支撑成熟制程产能的一项新动能。图:全球服务器电源市场(单位:亿元)资料来源:华经产业研究院图:V100的多项电源资料来源:英伟达官网主要内容基础设施:云厂商带领国产算力突围先进制造:先进工艺多维度打破垄断智能终端:端侧AI终将百花齐放重点标的风险提示9102.1
中国先进制程崭露头角,BIS新规下重要性进一步提升先进制程:制约国内AI算力自主可控的最大公约数依然是先进制程的产能扩张,在BIS新规下其重要性进一步提升。根据TrendForce,中国大陆在2023年先进制程取得重大进展,份额提升至8%,有望承接因BIS禁令而回本地生产的AI、智能手机及智驾芯片。成熟制程:以功率、模拟、射频、嵌入式存储等为代表的特色工艺已全面发展。根据TrendForce数据,中国大陆成熟制程(>28nm)占比将明显增加,从2023年的31%提升到2027年的47%。资料来源:TrendForce图:2023年和2027年的成熟工艺产能分配资料来源:TrendForce注:内圈为2022,外圈为2023图:2023年先进制程区域占比2.2
中系Fab在全球最新Roadmap中也有一席之地◼
虽然TSMC、Samsung、Intel等主要推动高端市场,以SMIC和HHGrace为代表的中系晶圆厂也在追赶节点公司应用201420152016表:2025年主要晶圆厂技术节点2017 2018 2019 2020 20212022 2023 20242025F 2026F 2027FTSMCHigh-endN20N16(FinFET)N10/N12N7N7+(EUV)N5N5PN4N3N3EN2 N2P/N2(GAA) X/N3AA14N22N7AN4P/N4XN5AN3P/N3XA16MainstreamN2212FECN6N4PN4CN3P12FEC+16FEC+SamsungHigh-end22nm14nm(FinFET)10nm8nm7nm(EUV)6nm/5nm4nm3GAE(GAA)3GAPSF2SF2PSF1.4IntelHigh-endIntel10Intel7Intel4Intel320A/18A(GAA)14A14A-EUMCMainstream28nm14nm(FinFET)22nmGFMainstream22FDX14nm(FinFET)12nm(FinFET)SMICHigh-end/Mainstream28nm14nm(FinFET)10nm(N+1)7nm(N+2)5nmHHGarceMainstream40nm28nm14nm2nm(GAA)Rapdidus High-end资料来源:Semi
Vision122.3
特色工艺依然有极大空间,国际IDM有望贡献增量欧、日系IDM与中系晶圆厂合作转为积极,庞大市场驱动China
for
China供应链成形,汽车产业尤为明显支持外商本土化生产车用平台多依赖于eFlash/eNVM制程发展,以往较难获得IDM的车用MCU委外订单;目前陆续推出平价车款,促使车规厂商有效降本。在工控/车用MCU方面,ST率先与HHGrace合作40nm工控/车用MCU产品开发,有望于2025年底前量产;Renesas、Infineon等自2024年开始积极与中系晶圆厂洽谈代工合作,NXP近期公开提及将在中国建立供应链,虽未有建厂计划,但同样正与中系晶圆厂洽谈代工事宜。图:STM的中国本土化战略资料来源:STM132.4
CoWoS、SoIC等2.5D/3D封装技术产业化加速推进根据TrendForce数据,随着英伟达最新Blackwell平台芯片2025上半年逐步放量将带动台积电CoWoS-L需求量超越CoWoS-S,占比有望逾60%,并驱动台积电CoWoS月产能于2025年底接近翻倍、达75K/M-80K/M。此外,主要CSP积极投入ASIC
AI芯片建置,包括亚马逊AWS等巨头2025年对CoWoS需求量亦将明显上升。中国大陆OSAT厂商积极布局,产能有望在2025年释放。盛合晶微:2024年底官微发布信息,完成7亿美元新增定向融资,推进的超高密度三维多芯片互联集成加工项目建设,其产能有望在2025年大幅提升;长电科技:长电微电子项目总投资100亿元,一期建成后,可达年产60亿颗高端先进封装芯片的生产能力,其产能于2025H1有望释放;甬矽电子:
通过实施Bumping掌握了RDL
及凸点加工能力,
并积极布局扇出式封装(
Fan-out)
及2.5D/3D封装工艺,目前Fan-out已经初步通线,2.5D产品线正按计划有序推进,已和国内知名CPU/GPU以及通信芯片设计企业签订封装服务等协议;图:2.5D/3D关键技术升级FlipChip2DWLCSP/Fan-inFan-out核心:凸块+基板2.5D核心:中介层
&TCB3D核心:TSV
&
混合键合核心:RDL资料来源:申万宏源研究2.5
HBM带动国产封装产业链升级全球主流HBM被海外三大厂垄断,2025年在国产DRAM厂商带领下实现技术升级。根据应用材料信息,HBM需要约19个增量材料工程步骤。在晶圆的正面,需要10个HBM步骤来完成正面互连柱和TSV,主要通过在硅上蚀刻沟槽然后填充绝缘衬垫和金属线形成;在正面晶圆加工完成后,晶圆被翻转进行背面加工,另外需要9个材料工程步骤来显示TSV并创建背面互连柱。资料来源:应用材料资料来源:TrendForce图:各世代HBM堆叠技术和高度图:HBM广泛的封装组合DRAM:根据Techinsights信息,2024年光威DDR5
6000Mhz内存首次由中国制造的16GBDDR5芯片组成。这颗芯片采用了新一代先进的G4的16nm工艺,相较于上一代G3的18nm单元面积减少了20%。与海力士和美光等的D1z工艺节点(特征尺寸15.8~16.2nm)水平相当。NAND:根据TrendForce,三星与长江存储于2025年2月开始合作,三星获得混合键合专利授权用以生产V10
3D
NAND存储,其层数超过了400层。长存的Gen2到Gen5工艺皆采用了Xtacking和双晶圆直接键合技术。图:DRAM最新一代G4制程资料来源:Techinsights图:
Xtacking1.0(Gen2)至Xtacking4.0(Gen5)3DNAND产品对比资料来源:
Techinsights
2.6
国产存储迈向世界第一梯队主要内容基础设施:云厂商带领国产算力突围先进制造:先进工艺多维度打破封锁智能终端:端侧AI终将百花齐放重点标的风险提示16173.1
AI终端“觉醒时刻”到来AI终端终将百花齐放,手机、PC、可穿戴、IoT等智能载体更值得关注。手机:根据IDC预测,2025年全球智能手机市场中,GenAI手机的出货量将接近4.2亿台,同比增长82.7%,将占据整体智能手机市场份额三分之一。PC:各家厂商将提升自身平板设备的AI能力,在提高芯片算力的同时,也将拓展AI应用,将加速平板从休闲娱乐设备向专业生产力设备的转型。眼镜:摄像头+音频+AI眼镜组合成智能眼镜的搭配。耳机:与AI功能的绑定正在加速,现阶段蓝牙耳机主要依靠调用手机端的AI来实现各项智能功能,长期有望向智能交互终端不断过渡。IoT:AI多模态技术发展也将使用户的智能交互体验明显提升,家庭助手机器人、AI玩具等新兴品类快速发展。图:新兴AI硬件终端百花齐放202320242025EAIPinMeta
Ray-ban小度青禾学习手机Samsung 字节Ring OlaFriend科大讯飞 字节+学习机iFlybuds耳机小度学习机Z30 字节+机器狗、机器人美团俏鱼+小天才Z手表小米AI眼镜Google+XReal资料来源:申万宏源研究3.2
苹果引领智能端侧,重点投入IOT和穿戴设备苹果手机/平板/PC的AI硬件预埋,2023年iPhone15Pro系列及2024年iPhone16全系支持AI功能。硬件升级先行:iPhone16新增Camera
Control功能,散热、芯片、内存全面升级助力AI。AI功能:Express
yourself、Relive
memories、Prioritize
and
focus以及Get
things
done。具体包含文生emoji表情、文生图,安排日程轻重缓急,生成摘要,配合Camera
Control进行AI搜索和理解等。Apple
Intelligence落地,2024年10月起全球多地陆续开放使用。苹果2025-2026年可能发布新版智能端侧Airpods和HomePod。Airpods:搭载集成微型红外摄像头用于各种红外传感功能以实现人机交互。HomePod:带触控屏的HomePod或在2025年正式推出。图:Apple
Intelligence
发展时间轴2024/06
苹果WWDC发布AppleIntelligence2024/09
苹果iPhone
16全系支持AI2024/12/09iOS18.2在北美推出2024/12DaysofOpenAI:发布ChatGPT
x
Apple功能2025/02
iPhoneSE42025/04
扩充苹果AI支持的语种资料来源:苹果官网NPUSoC(GPU/ISP)内存及周边增加NPU模块用来降低GPU的功耗如PC从X86变为ARM架构图:AI终端的硬件需求提升算力、降低功耗增加后台软件负载能力提升容量3.3
端侧AI
SoC,大模型时代的“智能心脏”提升模块化能力(语音、视频、图片、文字等)资料来源:申万宏源研究SoC成为连接AI大模型与终端设备的核心枢纽,其核心价值在于能效比和场景适配能力,芯片厂商的能力特点与对场景的理解紧密相关我们认为端侧AI对主芯片带来两方面变化:1)算力需求的提升;3)ISP和CPU能力的提升3.4
智驾普惠化时代来临2025年智驾平权主线下,传统主机厂带动价格带下沉中高阶(NOA):英伟达、特斯拉依然占优,国产供给初具规模,Tier2
芯片供应商地平线、黑芝麻以及Tier0.5
华为Hi/鸿蒙智行已经脱颖而出低阶(L2/L2+):外资强势主要为Mobileye(24年
41%)、瑞萨(24年
36%),但国内技术结合海外渠道有望出海如地平线与博世、电装等欧日Tier1
达成合作前视一体机芯片域控制器芯片排行供应商出货量(万颗)出货量份额供应商出货量(万颗)出货量份额1Mobileye41941.1%英伟达22742.2%2瑞萨36235.6%特斯拉13224.6%3地平线15315.0%地平线5410.0%4赛灵思525.1%华为529.7%5安霸101.0%Mobileye305.6%6爱芯元智60.6%德州仪器224.2%7东芝50.5%高通122.3%8德州仪器40.4%黑芝麻61.0%9其他80.8%其他20.5%合计,合计表:2024年国内乘用车前视一体机及域控芯片装机量资料来源:
NE时代资料来源:
NE时代图:2024年国内10-20万价位智驾渗透率主要内容基础设施:云厂商带领国产算力突围先进制造:先进工艺多维度打破封锁智能终端:端侧AI终将百花齐放重点标的风险提示214.
重点标的AIDC寒武纪:备货高增迎接算力自主化浪潮澜起科技:DDR5子代持续迭代燧原科技(辅导):第一大股东腾讯,政务MaaS应用案例领先摩尔线程(辅导):智算、消费两手布局,突破万卡集群能力沐曦集成(一级):三大产品系列覆盖图形处理、AI训推先进工艺中芯国际:突破先进制程,目标全球第二华虹公司:特色工艺为核心,受益功率器件回暖长电科技:A客户半导体,存储和汽车电子发展迅速甬矽电子:先进封装黑马,伴随智能终端SoC共同成长通富微电:AMD核心供应商,绑定大客户伟测科技:补充国内高端芯片第三方测试端侧AI联想集团:AIPC核心受益恒玄科技:耳机、手表、眼镜可穿戴品牌市场主力芯片乐鑫科技:全球前三IoT平台,加入字节玩具生态瑞芯微:IoT端侧AI
SoC芯片,座舱SoC国产化中科蓝讯:华强北蓝牙SoC核心供应商,耳机芯片接入字节豆包普冉股份:端侧升级Nor存储受益,特色eFlash
MCU冲刺中高端◼
智驾与汽车芯片国产化小米集团:商业模式进阶重估“人车家”三大曲线芯联集成:三步走搭建车规级一站式芯片平台地平线机器人:高阶智驾下沉最受益国产化方案商黑芝麻智能:推出面向Transformer的全新国产智驾解决方案韦尔股份:智驾图像传感器环节核心供应商比亚迪电子:BYD智能化发力带动域控弹性◼
苹果AI蓝思科技:
苹果高定嫁衣,受益外观件升级立讯精密:
果链基石,车载、通信连接器快速突破鹏鼎控股:
苹果FPC主力供应商,开拓数据中心PCB第二战场领益智造:A客户结构件、散热核心供应商,XR眼镜、机器人、汽车多点开花东山精密
:苹果FPC和Tesla结构件共振主要内容基础设施:云厂商带领国产算力突围先进制造:先进工艺多维度打破封锁智能终端:端侧AI终将百花齐放重点标的风险提示23245.
风险提示国际贸易环境不确定性未来中
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