科創板“AI芯片第一股”，又趕上了春天？

自2023年以來，寒武紀股價區間漲幅約260％，經過數天回調，截至4月18日收盤，寒武紀報195.78元/股，總市值811.74億元。而在4月4日，寒武紀盤中股價一度達到230元/股，當日收報215.49元/股，相比開年的54.56元/股，累計漲幅近300％，總市值也達到864億元，距離上市初的1200億巔峰市值更近一步。

寒武紀再次被市場關注，最直接的原因是ChatGPT的橫空出世，人工智能被推向資本的聚光燈下，市場對AI的期待值重新拉升，寒武紀也在這場行業春風中身沾雨露。

讓寒武紀再度提振市場信心的，無疑是國產大模型爆發，市場預計將調用超大規模算力，或將引發算力缺口。作為AI訓練芯片研發商，當英偉達新款大模型專用芯片A100被限制進入中國市場后，寒武紀面臨著一個極佳的國產替代機遇。


“大模型”帶動算力需求，寒武紀股價“第二春”

2023年，市場對ChatGPT進行了密切關注，國內券商研報曾引用OpenAI的測算信息，其中提到自2012年以來，全球頭部AI模型訓練算力需求3-4個月翻一番，每年頭部訓練模型所需算力增長幅度高達10倍。

隨即，大模型或將引發算力缺口，廠商掀起算力軍備的消息迅速擴散。

然而，大模型訓練和推理的AI芯片卻在中國市場告急。根據中國信通院的數據，2021年第四財年英偉達占據了全球95.7％的GPU算力芯片市場份額。但早在2022年8月，英偉達就受美方限制，對中國區客戶斷供高端GPU芯片，其中用于大語言模型訓練的A100和H100赫然在列。

盡管英偉達為中國特供的A800理論上可以購買，但其價格卻一路看漲，且“有價無市”。并且如此高的硬件成本，對于大模型研發企業亦是負擔。

值得注意的是，在3月中旬，百度大模型文心一言發布之際，有網絡傳言稱，文心一言將調用超大規模算力，并且嘗試使用寒武紀思元590替代英偉達A100。盡管后來寒武紀進行了澄清，但也可以看出，市場正將目光轉向國內AI芯片廠商。

如果說AI算力是大模型訓練與產品運營核心基礎設施，AI芯片則是AI算力基礎設施的關鍵組成。國產大模型對上游AI芯片算力提出了更高的要求，AI芯片也迎來成長機遇。

作為科創板AI芯片第一股，寒武紀當前的主要產品線包括云端產品線、邊緣產品線、IP 授權及軟件，其中AI算力專用芯片是屬于寒武紀云端產品線，目前主推的云端產品思元290和思元370及相應的云端智能加速卡系列產品、訓練整機。

市場信息擾動二級市場，寒武紀于2020年7月20日登陸科創板，上市首日開盤價為250元/股，較發行價上漲近300％，盤中市值一度達到1200億。然而，上市之后的寒武紀股價卻一路下跌。2022年3月份，甚至出現盤中跌破發行價的情形。

從寒武紀股價走勢可以發現，其股價的低迷持續了一年之久。在這期間，寒武紀股東也在頻繁減持，因此，彼時市場對這家芯片獨角獸企業出現了更多的質疑聲。

但ChatGPT的出現，將寒武紀再次點燃。2023年，寒武紀股價區間漲幅超250％，總市值從200億上升至800億。

國產GPU正在縮短與巨頭的差距

如果按照GPU的分類來看，目前GPU顯卡主要分為AI/FP、渲染這么兩類，其中AI是用于深度學習的加速卡，而FP是用在超算上的加速卡，這兩類可以歸為一類，都屬于高性能的加速卡。

而渲染類的就是普通的大家熟悉的顯卡，用于游戲、以及各種圖形化應用的。

從市場來看，2022年，國內GPU市場，基本上被NVIDIA、AMD、INTEL這三大廠商占領，份額超過95%，國產GPU份額不至5%。

其實國內的GPU廠商并不少，隨便一數都能夠數出10多家來，比如景嘉微、摩爾線程、芯動、兆芯、天數智芯、壁仞、芯原、登臨、瀚博、燧原、芯瞳、沐曦集成等。

但大家會發現，這些廠商更多發力的還是渲染這一塊，也就是用于游戲、以及一些圖形化應用上。而在AI/FP上，發力的少，雖然也有璧仞科技、芯瞳半導體、天數智芯、沐曦集成電路等幾家廠商，但大家與AMD/NVIDIA的高端GPU相比，還是有差距的。可以負責任地說，現階段國產GPU大多還不具備支撐大模型訓練所需的能力。

此外，GPU比拼的不僅僅是硬件，還有軟件生態，比如各種圖形API和計算接口、基礎庫、與上層應用對接適配等等，而像AMD\NVIDIA這兩家廠商，經過了幾十年的發展，已經形成了較強的生態效應，國產GPU在這一塊差距更大，需要較長時間來完善，這些也阻礙了國產GPU的發展和應用。

那么我們就這樣認輸了？當然不是的，這幾年，在國內政策端對關鍵基礎設施自主可控的重視下，社會上對于國產替代的意見逐漸達成一致，堅定了“自主研發代替購買”的信念。國產GPU可謂“天時地利人和”，未來有著無限可能。

目前，不管是政策，還是從國產替代的市場需求等來看，國產GPU廠商迎來了真正的發展機遇，同時眾多原本在美國從事GPU產業的高端人才，也紛紛回國創業，想要研發出自己的GPU出來。

比如由英偉達中國區前負責人張建中在2020年創立的摩爾線程；由 AMD 中國前圖形研發高級總監陳維良創立了沐曦，還有壁仞科技的CEO李新榮，他在AMD就職了15年……

雖然國產CPU在純硬件性能方面較AMD/NVIDIA有差距，但國產廠商們，也不斷的進行迭代，推出了自己的產品，極力縮小與AMD/NVIDIA的差距。

此外，這些廠商也在走另外一條路，那就是推出自己的云端GPU產品，用云端訓練、云計算來彌補差距。比如燧原科技、壁仞科技、天數智芯、寒武紀等公司都類似的產品。

還有像海光則推出了DCU（協處理器），其性能已經達到了NVIDIA A100的60%左右。百度用自研的昆侖芯片來替代GPU芯片，還有華為用昇騰910來替代GPU。

還有中國電信天翼云則研發了基于紫金DPU的新一代云計算體系架構，實現對計算、網絡、存儲等算力資源的快速云化加速，具備高性能、低延遲、高可靠、可大規模部署的特點，在2022 SmartNIC&DPU Awards年度評選中榮獲匠芯技術獎。

同時在信通院的標準化測試中，中國電信天翼云更是成為獲得GPU性能優秀獎的六家企業之一。

可以說，雖然國內通用GPU產品與國際旗艦產品相比存在差距，但大家不斷努力，產品和路線相結合，通過另外的一些方式，一定程度上而言，國產GPU已經有了不弱于國外GPU產品的實力。


大模型出現帶動AI服務器呈現加速狀態

國產生態迎新機遇

除了對低延遲低功耗算力的性能需求，在服務器的種類上也產生了多樣化、細分化的場景應用需求。各行業與人工智能技術的深度結合及應用場景的不斷成熟與落地，使人工智能芯片朝著多元化的方向發展，為了迎合芯片的多元化，服務器的類型也將越來越豐富，并適用越來越多的行業應用場景。根據IDC在2021年的統計，預計到2025年中國加速服務器市場規模將達到108.6億美元，且2023年仍處于中高速增長期，增長率約為20%。

X86架構服務器仍占絕對優勢，ARM架構服務器潛力巨大：根據市場應用占比把服務器分為X86服務器和非X86服務器，目前使用X86架構的服務器CPU仍然占據絕對優勢。根據芯八哥數據，按照2021年統計數據，X86架構市場占比高達97%，ARM占比僅為2.07%，Power BI占比為0.27% ，但以ARM為代表的RISC結構近年來增長迅猛，尤其國內誕生了以華為海思、阿里平頭哥為代表芯片企業。

X86和ARM各具優勢：ARM體積小、低功耗、低成本、執行更加高效、指令長度固定，然而在性能上不及X86，如果ARM要在性能上接近X86，就需要極高的頻率，從而帶來較高能耗；X86單條指令功能強大且指令數相對較小、帶寬要求低，然而缺點在于尋址范圍小、部分計算機利用率不高、執行速度慢。

ARM加速迭代，國產生態迎新機遇: 根據TrendForce預測，隨著云數據中心增長，預計到2025年，ARM架構在數據中心服務器市場滲透率將達到22％；ARM在服務器的市場嶄露頭角，早在2008年高通、博通、微軟、華為、飛騰等，也陸續開發了各自的ARM服務器CPU，2019年，隨著著ARM的Neoverse平臺路線圖的推出，服務器市場份額滲透率得到質的提升；國產生態迎新機遇，X86生態依然被AMD和英特爾壟斷，而ARM架構隨著國產生態和技術逐漸成熟，迎來國產替代的新機遇。