算力核心產(chǎn)業(yè)規(guī)

隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代全面開啟，算力已經(jīng)像水、電一樣，滲透到生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域，正以一種新的生產(chǎn)力形式，為各行各業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型注入新動能，成為經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展的重要驅(qū)動力。

2018年以來，我國數(shù)據(jù)中心機(jī)架數(shù)量年復(fù)合增長率超過30%，截至2022年底，在用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架超過650萬架，算力總規(guī)模達(dá)180EFLOPS，居世界第二，存力總規(guī)模超過1000EB（1萬億GB）。根據(jù)中國信息通信研究院測算，2022年我國算力核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到1.8萬億元。算力每投入1元，將帶動3至4元的GDP經(jīng)濟(jì)增長。

再次暴漲的英偉達(dá)

數(shù)據(jù)中心作為流量的基石，算力的重要載體，核心受益于算力和流量的擴(kuò)張。近十年行業(yè)經(jīng)歷了幾輪快速的發(fā)展增長，分別受益于移動互聯(lián)網(wǎng)、疫情帶來的線上流量增長等。隨著 AI 等新應(yīng)用場景的出現(xiàn)，為行業(yè)賦予了新的增長動能，有望帶動算力基礎(chǔ)設(shè)施的新一輪建設(shè)升級。

2023年上半年，從全球主要AI 芯片廠商業(yè)績上看，AI 已成為確定的產(chǎn)業(yè)趨勢，并正加速發(fā)展。

英偉達(dá)2024Q1財年實現(xiàn)營收71.9 億美元，根據(jù)業(yè)績指引，預(yù)計Q2 實現(xiàn)營收為 110 億美元，正負(fù)浮動 2%。其中， AI 芯片所在數(shù)據(jù)中心板塊實現(xiàn)收入 42.8 億美元， 同比增長 14%， 環(huán)比增長 18%，占收比達(dá)到 60%。根據(jù)英偉達(dá)業(yè)績說明會，公司已鎖定了數(shù)據(jù)中心芯片的大幅增長，計劃下半年大幅增加供應(yīng)，AI 芯片需求旺盛。

數(shù)據(jù)來源：英偉達(dá)財報，Wind，芯八哥整理

投資者紛紛看好英偉達(dá)。就在2023年8月22日，也就是今天凌晨，英偉達(dá)大漲8.47%，創(chuàng)5月以來最大單日漲幅，市值激增超900億美元（約人民幣6600億元）。

訂單方面，消息密集。

據(jù)《金融時報》最近的一篇文章，Nvidia報告稱，預(yù)計 2023 年將在全球范圍內(nèi)出貨 550,000 個最新的 H100 GPU。對 GPU 的需求顯然來自生成式 AI 熱潮，但 HPC 市場也在爭奪這些加速器。目前尚不清楚這個數(shù)字是否包括中國專用的 A800 和 H800 車型。H100單卡利潤1000%。

近期，英國政府官員與英偉達(dá)、英特爾就采購國家人工智能設(shè)備進(jìn)行討論。此前不久，英國政府已撥款1億英鎊用于研發(fā)人工智能芯片，從英偉達(dá)訂購多達(dá)5000個圖形處理器的工作可能處于“后期階段”。       

與此同時，沙特阿拉伯也購買3000多顆英偉達(dá)H100處理器，該處理器是該公司用于訓(xùn)練人工智能的高端組件。

基于以上各種原因，投資機(jī)構(gòu)看好英偉達(dá)。匯豐銀行將英偉達(dá)目標(biāo)價上調(diào)至780美元，成為華爾街投行給予該公司的第二高目標(biāo)價，給予AI及算力發(fā)展前景極高溢價。    

算力基礎(chǔ)設(shè)施需求猛增

算力的核心設(shè)備包括數(shù)據(jù)中心（IDC）及其內(nèi)部布放的各類設(shè)備，例如部署在IDC機(jī)柜/機(jī)架上的ICT設(shè)備，包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、光模塊等，主要由算力提供商采購，以及IDC配套設(shè)備，包括制冷設(shè)備、電源設(shè)備等，由IDC服務(wù)商采購。

資料來源：芯八哥整理

服務(wù)器是生產(chǎn)算力的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，傳統(tǒng)服務(wù)器主要由CPU提供算力，采用串行架構(gòu)，擅長邏輯計算，算力提升主要依靠堆核實現(xiàn)。隨著云計算、大數(shù)據(jù)、AI等新技術(shù)應(yīng)用，數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級增長，算力需求持續(xù)釋放帶動算力基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)迎來增長新周期，CPU服務(wù)器處理能力已接近極限，AI服務(wù)器應(yīng)運而生。研究機(jī)構(gòu)Aletheia報告指出，預(yù)估AI服務(wù)器市場規(guī)模將在2024年翻倍、2025年達(dá)到1350億美元，是2022年規(guī)模的4.5倍。

服務(wù)器與服務(wù)器之間的互聯(lián)互通一般通過交換機(jī)實現(xiàn)，即一臺服務(wù)器連接到交換機(jī)，交換機(jī)再連接到另外一臺服務(wù)器，光模塊用于服務(wù)器與交換機(jī)，交換機(jī)與交換機(jī)之間的連接。隨著AI的發(fā)展，AI服務(wù)器、高速數(shù)通光模塊（800G/400G/200G）、數(shù)通交換機(jī)需求都會相應(yīng)增長。在大模型訓(xùn)練階段，不少公司初期會采購英偉達(dá)的IB交換機(jī)為主。但鑒于IB交換機(jī)的協(xié)議屬于私有技術(shù)，未來RoCE協(xié)議有望逐步成熟，交換機(jī)公司有望逐步受益。

半導(dǎo)體芯片供應(yīng)商的機(jī)會

算力泛指計算能力，是計算功能或數(shù)據(jù)處理能力，代表計算速度，存儲容量、云計算服務(wù)能力、計算方法、通信能力等，它是承載數(shù)據(jù)和算法運行的平臺。在經(jīng)濟(jì)全球化時代，各行各業(yè)對算力的需要更加的急迫的。因為數(shù)據(jù)是信息時代的“載體”，算力能夠把“龐大的數(shù)據(jù)庫載體”轉(zhuǎn)化為動能，來驅(qū)動數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)時代和科技的發(fā)展、進(jìn)步，也可以說它是經(jīng)濟(jì)全球化科技強(qiáng)國時代下的“經(jīng)濟(jì)引擎”。

這些載體，都是通過芯片來實施的，能夠給予各行業(yè)計算能力，并且能夠支撐創(chuàng)新型科技的更新進(jìn)步；支撐互聯(lián)網(wǎng)、AI科技、金融、制造業(yè)等各個行業(yè)的發(fā)展和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，賦能AI、智能物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、自動駕駛、超算和元宇宙、VR等應(yīng)用場景。因此，前段時間專家提出了算力與算力芯片之間的關(guān)系公式：算力 = （單芯片）性能 x 規(guī)模（即數(shù)量） x 利用率。讓算力芯片應(yīng)用的各個行業(yè)應(yīng)用場景打開了“算力超算”的視野，實現(xiàn)超算芯片、半導(dǎo)體元件量化的彎道超車。

算力基礎(chǔ)設(shè)施的核心設(shè)備由眾多半導(dǎo)體芯片構(gòu)成，包括服務(wù)器芯片、網(wǎng)絡(luò)芯片、光模塊芯片、邊緣芯片等。算力基礎(chǔ)設(shè)施升級將帶動一個幾百億美元的配套半導(dǎo)體市場增長。

資料來源：芯八哥整理

工信部在2023中國算力大會上，強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，培育良好生態(tài)。一方面，圍繞算力發(fā)展需要，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，推進(jìn)計算架構(gòu)、計算方式和算法創(chuàng)新，加強(qiáng)CPU、GPU和服務(wù)器等重點產(chǎn)品研發(fā)，加速新技術(shù)、新產(chǎn)品落地應(yīng)用；另一方面，圍繞算力相關(guān)軟硬件生態(tài)體系建設(shè)，加強(qiáng)硬件、基礎(chǔ)軟件、應(yīng)用軟件等適配協(xié)同，提升產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級化水平，推動產(chǎn)業(yè)鏈上下游多方形成合力共建良好發(fā)展生態(tài)。

作為算力基礎(chǔ)設(shè)施硬件的半導(dǎo)體芯片，有望在算力基建升級的時代發(fā)揮重要作用，支撐創(chuàng)新型科技的更新進(jìn)步，支撐互聯(lián)網(wǎng)、AI科技、金融、制造業(yè)等各個行業(yè)的發(fā)展和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，賦能AI、智能物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、自動駕駛、超算和元宇宙、VR等應(yīng)用場景。

算力時代的半導(dǎo)體機(jī)會，正在到來。