计算机：华为昇腾一体机深度研究-国产AI算力的星辰大海

昇腾一体机专注于大模型本地化部署的蓝海市场，乐观预计2027年G端昇腾一体机规模超4500亿元。昇腾AI一体机是国内AI软硬件技术的黄金交点，是以国产算力领军者华为昇腾AI基础软硬件平台为基础，联合国内领先AI厂商打造的先进生产力工具，有着数据安全可控、开箱即用的特点，AI大模型在数据安全与数据要素驱动下，带来央国企与政府大模型本地化部署的刚需。 市场规模：乐观预计，2027年G端昇腾一体机市场规模超4500亿元： 1）2022年国内公务员+事业编约为4745万人（住房公积金口径），假设70%配PC，数量在未来保持稳定，则国内G端存量PC约为3300-3400万台； 2）乐观情况下，预计2027年30%的G端PC将接入大模型AI； 3）参考摩尔线程和智谱，假设AI一体机最大并发40台，单价180万元； 4）乐观情况下，预计2027年AI一体机G端市场规模超4500亿元。 国内厂商纷纷入局昇腾一体机，讯飞AI软硬件一体化能力出众，处于市场领导者象限。自2023年3月，华为昇腾与旗下华鹏振宇打造了专为高校和科研院所设计的AI训练开发一体机后，国内各厂商陆续发布合作款昇腾一体机，应用范围由科研逐步扩展到AI全场景乃至垂类模型落地。昇腾一体机的研发需要厂商联合华为对AI芯片、算子库、多卡高速互联、分布式存储等技术进行优化和适配，AI厂商的相关软硬件一体化能力是重要竞争力，而科大讯飞星火大模型跑分全国TOP3，软硬一体能力丰富，2018年起与华为在I Ct 等领域深度合作，在2023年7月与华为昇腾进一步合作联手打造我国通用智能新底座，华为徐直军在2023年讯飞1024全球开发者节宣布科大讯飞联合华为正式发布基于昇腾生态的“飞星一号”平台，未来华为与讯飞将在大模型领域开展更多合作。 华为昇腾软硬件生态不断成熟为昇腾一体机发展注入源源动力。华为昇腾910整数精度（INT8）算力可达640TOPS，在业界其算力处于领先水平，性能水平接近于英伟达A100，为昇腾一体机带来强大算力；CANN、MindSpore、MindStudio等软件体系加速昇腾AI落地；五大类生态伙伴，覆盖众多优质主流合作伙伴，繁荣生态助力产业长期发展。 投资建议：华为昇腾有望成为国产AI算力的“扛旗者”，昇腾一体机有望率先构筑业绩弹性，重点推荐昇腾一体机核心厂商科大讯飞、软通动力、恒为科技、安恒信息，建议关注云从科技、高新发展（华鲲振宇）、中软国际、医渡科技等。 风险提示：昇腾一体机行业竞争加剧，昇腾芯片发展不及预期。 重点公司盈利预测、估值与评级 1昇腾一体机打通AI落地“最后一公里” 昇腾AI一体机是国内AI软硬件技术的黄金交点，是以国产算力领军者华为昇腾AI基础软硬件平台为基础，联合国内领先AI厂商打造的先进生产力工具。 2023年7月6日，华为昇腾在WAIC 2023会上联合四家伙伴共同发布昇腾AI大模型训推一体化解决方案，双方通过共同设计、联合开发、协同上市、持续迭代，为企业带来“开箱即用”的大模型一体化解决方案。昇腾AI基础软硬件平台包含华为Atlas系列硬件及伙伴自有品牌硬件、异构计算架构CANN、全场景AI框架昇思MindSpore、昇腾应用使能MindX、一站式开发平台ModelArts和统一工具链MindStudio等。 图1：昇腾大模型训推一体化解决方案联合发布仪式 国内各厂商陆续发布合作款昇腾一体机，应用范围由科研逐步扩展到AI全场景乃至垂类模型落地。2023年3月，华为昇腾与旗下华鹏振宇打造了专为高校和科研院所设计的AI训练开发一体机，奠定了将AI算力、AI平台软件、AI开发框架、开发组件和存储高效融合的算力底座基础架构；2023年6月，软通动力发布训推一体化平台，支持用户一站式AI开发、深度适配不同AI应用场景；2023年8月起云从科技、科大讯飞、智谱AI等国内领先AI大模型厂商合作款昇腾一体机面世，昇腾一体机应用范围扩展到AI全场景；后续医渡科技、安恒信息等公司将昇腾一体机用于自身垂类模型落地。昇腾一体机凭借其领先的软硬件基础设施性能，以及昇腾的优秀工程化能力，正逐渐成为千行百业大模型产业化重要抓手。 表1：国内重点昇腾一体机发布时间轴合作厂商名称算力 1.1昇腾一体机瞄准大模型本地化部署蓝海市场 1.1.1本地化部署市场需求清晰 大模型本地化部署市场需求主要有数据安全需求和技术需求两大类： 1）数据安全需求：三星芯片代码泄露事件为重要标志，大模型或能够永久学习泄露数据内容，造成不可逆损失。据澎拜新闻援引韩国媒体《economist》报道，2023年3月，三星内部发生三起涉及ChatGPT误用与滥用案例，包括两起“设备信息泄露”和一起“会议内容泄露”，报道称半导体设备测量资料、产品良率等内容或已被存入ChatGPT学习资料库中。据Cyberhaven统计，员工直接发给ChatGPT的企业数据中，有11%都是敏感数据。 图2：11%敏感数据被传输给ChatGPT 2）技术需求：使用本地化部署的大模型，可以让机构和个人在这种不断变化的市场环境中积累经验，而单单使用API则无法做到这一点。据willows.ai，对于AI原生应用，需要了解模型的内部状态、梯度和中间输出结果，使用基于API的模型，会限制进一步进行实验和增强模型的可能性。此外，AI工程化开发成本较高，中小厂商难以负担，使用打包工程化能力的AI一体机能够降低中小厂商进行AI创业的门槛。 1.1.2海外巨头争先入局验证赛道景气度 英伟达发布L40S强势切入大模型本地化部署市场，验证赛道景气度。英伟达L40S不支持NVLink协议，最多只能做到8卡并行，因此其主要目标客户是中小型企业的算法训练，与A100单卡相比，L40S在AI推理效能提高20%，AI训练效率提高70%，微调方面比A100快50%。 图3：英伟达L40S发布后供不应求 戴尔集团与英伟达联合发布用于安全、本地化部署生成式AI的Project Helix。据英伟达官网，Project Helix将支持从基础设施配置、建模、训练、微调、应用开发和部署一直到部署推理和精简结果等整个生成式AI的生命周期。。 Project Helix还包含NVIDIA AI Enterprise软件，为客户提供用于整个AI生命周期的工具。NVIDIA AI Enterprise包含100多个框架、预训练模型和开发工具，例如用于构建主题鲜明、安全可靠的生成式AI聊天机器人的NVIDIA NeMo™大型语言模型框架与NeMo Guardrails软件。此外，Project Helix还将安全和隐私功能内置在基础组件中，如Secured Component Verification等在本地保护数据可以降低固有风险，帮助企业满足监管要求。 图4：戴尔Project Helix实拍图 1.2国内G端率先落地，乐观预计市场规模超4500亿元 G端数据安全最为迫切，推动大模型本地化部署需求率先落地。从数据的自主可控出发，党政军对数据安全需求强烈：据维创，政府数据和军队国防机密若泄密极易造成重大负面影响，甚至危及国家安全和社会稳定。优刻得与沐曦、智谱华章共同在宁夏的开放平台上面向第一批用户也正是G端的航天医院、数字宁夏建设运营有限公司。首批落地的大模型本地部署一体机主要分为推理型AI一体机、训推一体型AI一体机以及编程一体机三类。 图5：国内G端数据安全需求最为迫切 深圳龙知政政务垂直领域GPT大模型采用本地化服务、私有化部署的模式，或在全国范围内形成标杆效应。据深圳龙华微信公众号，深圳龙知政政务垂直领域GPT大模型在通过私有化部署实现专属数据的安全隔离的基础上，实现多轮对话、信息溯源、深度学习等能力，能独立解决问题，提供辅助决策。据智慧城市行业资讯，“龙知政”GPT大模型有三大优势：一是区属国企的本地化服务能力，专业技术保障团队，自研技术支撑服务，操作流程更合规；二是通过大模型的私有化部署，确保政务数据隔离，使用更安全；三是针对政务服务需求定向优化，业务处理更高效准确，服务更贴心便捷。 图6：龙知政GPT大模型技术原理 从最优化角度计算市场规模，AI一体机需求量等于接入AI的PC数量除以AI一体机最大并发数量。由于目前市场AI一体机参数披露较少且主要以华为昇腾芯片为主预计AI一体机硬件参数接近，使用摩尔线程一体机40台最大并发以及智谱一体机最低180万单价进行市场测算： 1）2022年国家机关和事业单位住房公积金实缴职工数量约4745万人，假设70%职工配PC、假设职工数量稳定略微波动，则2023-2027年G端PC数量为3300-3400万台； 2）乐观/中性/悲观情况下，至2027年接入大模型的PC渗透率分别为30%/20%/10%； 3）参考摩尔线程，假设AI一体机最大并发量为40台； 4）定价参考智谱AI一体机单价为180万元/台（最低配置产品） 5）综上可得，2027年乐观/中性/悲观情况下，G端AI一体机市场规模分别为4590亿元/3060亿元/1530亿元。 表2：国内AI一体机G端市场规模测算 从最优化角度计算市场规模，编程一体机需求量等于接入AI的IT部门PC数量除以AI一体机最大并发数量。由于目前市场编程一体机参数披露较少且主要以华为昇腾芯片为主预计编程一体机硬件参数接近，使用摩尔线程一体机40台最大并发以及智谱AI一体机最低180万单价进行市场测算： 1）2022年国家机关和事业单位住房公积金实缴职工数量约4745万人，假设70%职工配PC、假设职工数量稳定略微波动，则2023-2027年G端PC数量为3300-3400万台； 2）根据中公教育整理的2024中央党群机关公务员招聘信息估算，2024年负责IT公务员占比约为6%，假设2023-2027年稳定6%； 3）考虑到IT部门对于AI提升编程效率需求更强，乐观预计2027年政府IT部门50%接入编程AI，高于政府部门总体30%渗透率（上文）； 4）参考摩尔线程和智谱AI，假设编程一体机最大并发40台，单价180万元； 5）综上可得，2027年乐观/中性/悲观情况下国内编程一体机G端市场规模分别为92亿元/55亿元/37亿元。 表3：国内编程一体机G端市场规模测算 1.3市场格局：软硬件一体化能力或成为核心竞争力 昇腾一体机需要AI厂商拥有强大的AI领域软硬件一体化工程能力。据芯智讯，华为跟科大讯飞共同在昇腾AI的软硬件平台和软件的支撑工具上，把高算力AI芯片、高性能的算子库、多卡高速互联以及分布式存储结合起来，尤其是联合针对人工智能所需要的最重要的算子库进行甄别和打磨；此外，科大讯飞的训练和数据闭环全流程设计，以及训练和推理一体化设计的自研大模型训练平台支持大规模的异构算力兼容、也支持混合云架构易拓展等特性也起到重要作用。 华为徐直军在1024全球开发者节宣布：科大讯飞联合华为正式发布基于昇腾生态的“飞星一号”平台。公司与华为昇腾合作，实现从算力底层硬件基础设施到大模型再到大模型应用开发平台全生命周期覆盖，在深度优化下华为GPU可对标英伟达A100。早在2018年5月，华为与科大讯飞签署战略合作协议，未来双方将在公有云服务、ICT基础设施产品、智能终端、以及办公IT四大领域开展深度战略合作；在2023年7月，讯飞星火与华为昇腾进一步合作联手打造我国通用智能新底座，通过软硬件的完美协同优化，构建算力集中、性能优越、供给稳定、数据安全的大模型训练集群，加速了训练和数据的全流程闭环。据科大讯飞董事长刘庆峰，在华为派出专门工作组在讯飞成立专班工作优化的背景下，华为GPU可对标英伟达A100。此外，公司于2009年开始算力基础设施建设，目前已建成4城7中心深度学习计算平台，算力不仅完全满足AI算法模型训练，还能够覆盖面向开放平台数百万开发者和其他行业伙伴提供相关AI服务的需求。据IT时报，讯飞2023年1024开发节上，科大讯飞联合华为正式发布基于昇腾生态的“飞星一号”平台： 华