计算机行业智联汽车深度三十三暨华为系列深度之六:特斯拉Dojo+英伟达GPU+谷歌TPU+昇腾,趋势是带宽与扩展性!-20230918-申万宏源-29页_2mb
报告摘要
深度报告总结:特斯拉 Dojo 与 AI 产业趋势分析
核心内容
本报告分析了特斯拉 Dojo 芯片、英伟达 GPU、谷歌 TPU 和华为昇腾等 AI 处理器的架构异同,并探讨了 AI 产业在计算与通信方面的趋势。重点包括:
- Dojo 的架构特色:存算一体、扩展性强、路由便捷、带宽高。
- AI 产业趋势:适应 AI 数据精度、带宽最大化、核心数减少。
- 通信趋势:从 2D 到 3D 组网、光模块需求增加、液冷封装方案的引入。
- 相关标的与风险提示:对 AI 产业链上下游公司进行投资建议,同时指出市场可能存在的风险。
主要观点
1. 特斯拉 Dojo 架构特色
- 存算一体:Dojo Core 内部具备 1.25MB SRAM,与 CPU 类似,形成存算一体结构,减少延迟。
- 扩展性强:Dojo 架构采用多层级扩展方式,如 D1、Tile、Tray、机柜、POD,实现大规模扩展。
- 路由便捷:Dojo 系统采用扁平寻址空间,数据包通过行和列到达目的地,路由表支持灵活路径选择。
- 高带宽:通过 Tesla Transport Protocol (TTP) 和 TTPoE,实现 400Gb/s 的高带宽,远超传统 1TB 带宽。
2. AI 产业趋势
- 数据精度适配:新型 AI 处理器逐渐采用 INT8、TF32、BF16、CFP8 等格式,以提高吞吐量并降低功耗。
- 带宽最大化:AI 处理器通过优化内部和外部带宽(如 SRAM、HBM、NVLink、InfiniBand 等)来提升计算效率。
- 核心数减少:为适应 AI 场景,核心数量减少,但通过扩展性提升整体性能。
关键信息
1. Dojo 与主流 AI 处理器的对比
| 特性 | 特斯拉 Dojo | 英伟达 GPU (A100/H100) | 谷歌 TPU (V4) | 华为昇腾 (910) |
|---|---|---|---|---|
| 存算一体 | 是 | 否 | 否(但有脉动阵列) | 否(但有 3D Cube 结构) |
| 扩展性 | 高 | 中等 | 高(如 TPUv4) | 高(如 Ascend 集群) |
| 带宽 | 高(支持 400Gb/s) | 高(如 NVLink) | 高(如 TPUv4 1200GB/s) | 高(如 HBM 带宽) |
| 对 AI 支持 | 与时俱进,支持 Transformer、稀疏矩阵 | 与时俱进,支持 TensorCore、稀疏矩阵 | 与时俱进,支持 Transformer、稀疏矩阵 | 与时俱进,支持 Transformer、稀疏矩阵 |
2. 通信趋势
- 组网方式:从 2D 到 3D 组网,Dojo 采用 Z 平面连接方式,实现高带宽、低延迟的通信。
- 光模块需求:在 BasePOD(177 个机柜)的规模下,预计需要 28320 个光模块,对应 53100 个 D1 芯片。
- 液冷方案:Dojo 引入 15kW 液冷封装方案,以提升能效和散热性能。
投资建议与关注标的
1. 流量环节
- 中际旭创
- 华工科技
- 新易盛
- 天孚通信
- 中兴通讯
- 紫光股份
- 锐捷网络
2. AI 服务器计算环节
- 浪潮信息
- 胜宏科技(电子)
- 神州数码(TMT)
3. 华为产业链
- 软通动力(大模型 + OS + 数据库)
- 华大九天(TMT,EDA)
- 长电科技(电子,封测)
- 润达医疗(医疗 AI)
- 赛意信息(MetaERP)
- 中软国际
- 广电运通
- 神州数码
4. 特斯拉与智能车产业链
- 德赛西威
- 立讯精密(电子)
- 双环传动(机械 & 汽车)
- 精锻科技
- 爱柯迪
- 岱美股份
风险提示
- 市场低估组网:光模块、通信设备等在 AI 领域的长期价值未被充分认识。
- GPU/DSA 模式:行业竞争激烈,产业链地位和管理能力是关键。
- 业绩波动:受复工、宏观环境等影响,2022-2023 年内可能存在业绩波动风险。
总结
特斯拉 Dojo 芯片在 AI 计算与通信方面展现了新的趋势,包括存算一体、高带宽、扩展性强等。英伟达 GPU、谷歌 TPU 和华为昇腾等主流 AI 处理器也在持续优化以适应 AI 场景,特别是大模型的训练需求。整体来看,AI 产业正朝着更高带宽、更强扩展性、更灵活的数据精度方向发展,这对光模块、通信设备、液冷技术等提出了更高的需求。在投资层面,应重点关注 AI 产业链上下游的优质企业,并注意市场波动和竞争风险。
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