20230220-湘财证券-ChatGPT专题研究之二_算力的提升是人工智能发展的基石_10页_991kb
报告摘要
半导体行业事件点评:算力提升是人工智能发展的基石
核心内容
本报告围绕人工智能大模型的发展,重点分析了算力提升在其中的关键作用,并探讨了数据中心建设对半导体硬件的需求增长。同时,报告也对AI服务器市场、CPU/GPU芯片、存储技术及数据中心绿色节能等方面进行了预测与分析,最后给出了投资建议和风险提示。
主要观点
- 算力是AI发展的核心:人工智能大模型的优化演进依赖于算力资源的提升,包括CPU、GPU、存储等硬件性能的优化。
- AI服务器市场快速增长:2021年国内AI服务器支出同比增长44.5%,渗透率稳步提升,预计2023年国内AI服务器市场渗透率为8%,2025年将提升至10%。
- X86 CPU芯片需求增长:预计2023/2024/2025年国内AI服务器领域X86 CPU芯片出货量分别为72.55万片、90.05万片、108.61万片,市场规模分别为43.53亿美元、54.03亿美元、65.17亿美元,年均增速约为34.4%。
- AI加速芯片需求上升:预计2023/2024/2025年国内AI加速芯片出货量分别为289.1万片、403.6万片、552.8万片,市场规模分别为43.37亿美元、58.72亿美元、76.42亿美元,年均增速分别为36.3%、35.4%、30.1%。
- GPU仍为主流产品:预计2025年GPU在AI加速芯片市场中占比接近80%,年均复合增速为29.64%。
- FPGA市场增长潜力大:预计2022至2025年FPGA在该领域的年均复合增速为41.8%,市场规模有望达到7.7亿美元。
- 全闪存存储成为趋势:全闪存存储将取代传统硬盘存储,成为数据中心的主流方案,具有响应时间短、能耗低等优势。
- 数据中心绿色节能需求上升:数据中心能耗占全球用电量的3%,通过优化冷却系统、供配电系统和存储硬件,可有效实现节能。
关键信息
AI服务器市场预测
| 年份 | X86服务器出货量(万台) | AI服务器渗透率 | AI服务器用CPU芯片(万片) |
|---|---|---|---|
| 2023 | 906.91 | 8% | 72.55 |
| 2024 | 1000.50 | 9% | 90.05 |
| 2025 | 1086.11 | 10% | 108.61 |
AI加速芯片市场规模预测
| 年份 | AI加速芯片出货量(万片) | AI加速芯片市场规模(亿美元) | 年同比增速 |
|---|---|---|---|
| 2023 | 289.1 | 43.37 | 36.3% |
| 2024 | 403.6 | 58.72 | 39.6% |
| 2025 | 552.8 | 76.42 | 37.0% |
各类AI加速芯片市场占比
| 年份 | GPU市场规模(亿美元) | FPGA市场规模(亿美元) | 其余(亿美元) |
|---|---|---|---|
| 2023 | 38.166 | 3.21 | 2.0 |
| 2024 | 49.91 | 5.27 | 3.5 |
| 2025 | 61.1 | 7.7 | 7.6 |
NAND Flash技术发展趋势
- 存储密度提升:TLC NAND已成为企业级SSD主流选择,QLC NAND也开始进入市场。
- 3D NAND技术:相比传统2D NAND,3D NAND在容量、功耗和耐用性方面表现更优,目前3D NAND已进入200层+时代。
- SSD价格下降:随着堆叠层数增加和出货量提升,SSD单位容量价格逐步下降,预计2025年将低于HDD价格。
投资建议
- 关注算力需求增长:建议关注CPU、GPU、AI加速芯片等半导体硬件领域,尤其是X86 CPU、GPU、FPGA等。
- 重视数据中心建设:随着AI大模型的广泛应用,数据中心建设加速,带动半导体硬件需求增长。
- 关注车规级功率器件:汽车智能化渗透率提升及出口增长将带动车规级MOSFET及SIC功率器件的市场需求。
- 布局先进封装与新型存储:Chiplet及先进封装、新型存储技术是未来AI发展的重要支撑,建议关注相关技术的进展。
- 维持增持评级:基于行业发展趋势和市场需求,维持对半导体行业的增持评级。
风险提示
- 新产品商用化进程不及预期
- 市场需求不振
- 技术研发不及预期
- 宏观政策变化不及预期
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