20230406-中航证券-科技专题研究_AI大模型开启新一轮大国竞争_半导体战略地位凸显_34页_3mb

报告摘要

AI大模型开启新一轮大国竞争，半导体战略地位凸显

核心内容

AI大模型正推动新一轮的人工智能繁荣周期，标志着人工智能进入第三次繁荣期。这一周期的显著特征是大数据和大算力的广泛应用，使得预训练模型成为人工智能领域的核心技术，同时也成为中美之间新一轮竞争的焦点。半导体作为AI算力的核心，其战略地位愈发凸显，成为大国博弈的重要领域。

主要观点

AI繁荣周期与技术发展
- 人工智能自1956年提出以来，经历了多个发展阶段，其中统计学习流派在21世纪的崛起标志着第三次繁荣期的开始。
- 通过增加数据量、训练时间或模型参数规模，AI模型的性能可持续提升，即“Scaling Law”效应。
- 中国在AI领域积极布局，科技部推动顶层设计和重大科技项目，国内科技企业也在研发对标ChatGPT的模型。
大算力与“暴力美学”
- OpenAI通过大算力和大数据的“暴力美学”策略，显著提升了AI模型的准确性和性能。
- 在模型训练中，OpenAI采用监督学习和强化学习，结合人工标注和优化策略，使得ChatGPT在模型层面实现领先。
半导体成为关键战场
- AI模型的快速发展带来了算力需求的激增，半导体行业，特别是AI训练芯片，成为中美竞争的核心。
- 美国限制对华销售最先进的AI训练芯片（如A100和H100），推动国产替代需求。
- 中国正加速晶圆制造能力提升，尤其在12英寸晶圆生产方面，国内厂商如中芯国际、北方华创等正在推进产能扩张和技术突破。
算力与存储技术升级
- AI模型参数和数据规模呈指数级增长，带来算力和存储需求的爆发式增长。
- 存算一体技术被视为突破冯·诺依曼架构瓶颈的解决方案，具有广泛应用前景。
- HBM（高带宽存储器）作为提升存储带宽的关键技术，成为AI模型训练的优选方案。
传输技术发展
- 高速光模块需求快速增长，预计2027年以太网光模块市场将达100亿美元。
- CPO（协同封装光子技术）和硅光技术作为传输技术的“破壁者”，有助于降低功耗和成本，提升传输效率。