电子行业算力芯片及AI服务器专题：AI的iPhone时刻到来，电子的AI机遇兴起-20230327-国信证券-42页_3mb

算力芯片及AI服务器专题总结

核心内容

随着生成式AI的爆发，如ChatGPT，AI的“iPhone时刻”到来，推动了算力芯片和AI服务器需求的迅速增长。该趋势下，电子行业迎来新的发展机遇，与AI新基建、应用创新形成共振，成为市场关注的热点。

主要观点

• AI大模型的兴起推动算力芯片和服务器市场进入快速发展期，预计2026年全球AI服务器市场规模将达到355亿美元，对应22-26年CAGR为15.1%。
• GPU在训练负载中占据主导地位，但随着AI应用的多元化，NPU、ASIC、FPGA等芯片也逐步应用，市场将更加细分和多元。
• 美国对我国半导体的制裁促使国内芯片企业加快国产替代进程，Chiplet异构集成、先进封装技术成为应对算力瓶颈的关键方案。
• AIGC技术推动AIoT升级，提升人机交互体验，激发终端设备智能化需求，端侧芯片将受益于AI应用的扩展。
• 服务器硬件全面升级，包括PCB、电源、散热、功率半导体等，整体需求量价齐升。
• 存储芯片如3D NAND和DRAM因大模型训练和AI应用需求激增，市场增长迅速，国内企业如长江存储、长鑫存储正积极突破技术壁垒。

关键信息

算力芯片

• 市场增长：全球AI芯片市场规模预计由2018年的51亿美元增长至2025年的726亿美元，CAGR达46.14%。
• 主流芯片类型：GPU、FPGA、ASIC、NPU等，其中GPU在训练负载中具有绝对优势。
• 技术发展：随着制程工艺接近极限，Chiplet异构集成、先进封装技术（如TSV、EMIB、扇出封装）成为突破性能瓶颈的关键。
• 国内企业：寒武纪、海光信息、芯原股份、长电科技、通富微电等企业在算力芯片领域表现突出，具备一定竞争优势。

AI服务器

• 市场规模：预计2026年全球AI服务器市场规模达355亿美元。
• 异构架构：AI服务器采用异构架构，如CPU+GPU、CPU+TPU等，提升数据处理能力。
• 硬件升级：服务器PCB层数增加、数据传输速率提升、多相电源需求增加，功率半导体需求显著上升。

存储芯片

• 3D NAND：因数据量指数增长，3D NAND需求提升，堆叠层数不断增加，2022年长江存储推出232层NAND。
• DRAM：DRAM需求增长迅速，预计2027年达到447亿Gb，服务器端逐渐成为主要需求市场。
• 国内进展：长鑫存储已实现17/19nm的DRAM量产，兆易创新也在推进17nm DDR3研发。

AIoT与端侧芯片

• AIoT发展：AIGC推动AIoT升级，提升人机交互能力，促进智慧视觉、工业自动化、智能可穿戴、VRAR等技术应用。
• 端侧芯片：晶晨股份、裕太微、视源股份、海康威视等企业受益于AIoT发展，提供AI芯片及终端解决方案。

重点推荐公司

风险提示

• AI应用推广低于预期
• AI投资规模低于预期
• AI服务器渗透率提升低于预期
• AI监管政策收紧

产业链相关公司

• 寒武纪：专注于AI芯片研发，提供云边端一体解决方案，2022年发布MLU370-X8训练加速卡。
• 海光信息：国内服务器CPU芯片龙头，产品涵盖CPU和DCU，具备x86兼容性。
• 复旦微电：国内FPGA领域领先企业，积极布局Chiplet技术。
• 平头哥：阿里巴巴旗下，发布高性能AI推理芯片“含光800”，并推出玄铁907处理器。
• 壁仞科技：专注通用计算芯片，发布BR100，创全球算力纪录。
• 燧原科技：国内AI芯片企业，发布云燧i20推理加速卡，具备高存储带宽和多种计算精度支持。
• 长江存储：国内3D NAND领军企业，研发Xtacking技术，实现232层堆叠。
• 长鑫存储：国内DRAM龙头，实现17/19nm量产。
• 兆易创新：国内存储芯片设计公司，推进17nm DDR3研发。
• 深科技：提供存储模组制造和封装测试服务，具备较强技术能力。
• 江波龙：专注于Flash及DRAM存储器，提供一体化存储模块。
• 佰维存储：拥有存储器技术研发、先进封测制造能力，产品覆盖多个市场。

技术趋势

• Chiplet异构集成：成为解决后摩尔时代芯片瓶颈的关键技术，UCle联盟推动标准化进程。
• 先进封装技术：如TSV、EMIB、扇出封装等，提升芯片性能、降低功耗。
• 存储技术：3D NAND和DRAM因AI需求而快速成长，国内企业正在突破技术壁垒。

市场前景

• AI芯片及服务器市场持续增长，技术迭代和国产替代趋势明显。
• 存储芯片需求因大模型训练和AI应用而激增，市场潜力巨大。
• AIoT升级带来端侧芯片市场机遇，提升用户体验和智能化水平。