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通信行业周报2023年第35期:微软发布自研AI芯片,智能汽车上路试点工作展开

信息技术2023-11-19朱锟旭、马成龙国信证券大***
通信行业周报2023年第35期:微软发布自研AI芯片,智能汽车上路试点工作展开

行业要闻追踪:微软发布自研Maia100AI芯片。微软Maia芯片服务器采用冷板式液冷。随着AI应用深入,服务器单芯片算力密度持续增加,液冷应用有望加速,建议关注领先数据中心温控供应商如英维克、申菱环境等。 工信部等四部门开展智能网联汽车准入和上路通行试点工作。随着政策持续推进高阶自动驾驶落地探索,智能网联汽车上路面临的法律法规限制有望解决。同时产业端,汽车智能化水平正持续提升,智能网联汽车加速发展。建议关注汽车智能化相关通信产业环节,如激光雷达、卫惯组合导航系统、车载智能模组、高速连接器等。 行业重点数据追踪:1)运营商数据:据工信部,截至2023年9月,5G移动电话用户达7.37亿户,占移动电话用户的42.8%;2)5G基站:截至2023年9月,5G基站总数达318.9万个;3)云计算及芯片厂商:23Q2国内三大云厂商资本开支合计126.5亿元(同比-22%,环比+54%);23Q3海外三大云厂商及Meta资本开支合计372.1亿美元(同比-6%,环比+11%)。2023年10月,服务器芯片厂商信骅实现营收3.24亿新台币(同比-37.3%,环比+0.7%)。 行情回顾:本周通信(申万)指数上涨1.30%,沪深300指数下跌0.32%,板块表现强于大市,相对收益1.62%,在申万一级行业中排名第5名。在我们构建的通信股票池里有176家公司(不包含三大运营商),本周平均涨跌幅为4.45%,各细分领域中,可视化板块领涨,涨幅为17.3%。 投资建议:关注卫星互联网与海缆板块 (1)卫星互联网领域迎密集催化,部署进展有望加速。卫星通信应用走入消费级市场,华为、星链等先后发布手机直连手机应用与规划。星网、G60星链等低轨星座计划持续推进。建议关注卫星通信载荷(铖昌科技、信科移动、国博电子等)。 (2)海缆方向:四季度海风建设有望加速。四季度国内广东、山东、江苏等省份海风项目加速推进,带动海缆行业重回增长阶段,预计2024-2025年趋势持续,建议关注相关布局公司(中天科技、亨通光电)。 (3)估值角度,当前部分板块估值水平已达历史底部水平,优质公司的长期投资价值凸显,如移远通信、广和通、拓邦股份、华测导航等。 2023年11月份的重点推荐组合为:中国移动、中天科技、铖昌科技、广和通,申菱环境、华测导航。 风险提示:AI发展不及预期、资本开支不及预期、宏观环境变化 产业要闻追踪 (1)微软发布自研芯片 事件:11月16日,微软在年度Ignite大会上推出两款自研芯片——云端AI芯片AzureMaia100、服务器CPUAzureCobalt100。两款芯片2024年年初开始在微软数据中心推出,最初将为微软的Copilot或Azure OpenAI Service等服务提供动力。 点评: 亮点一:微软发布自研服务器及AI芯片 微软推出了两款定制芯片——Azure Maia100和AzureCobalt 100: Maia100为微软自研AI芯片。Maia是其人工智能加速器,旨在为生成式人工智能工作负载运行基于云的训练和推理。它拥有1050亿个晶体管,基于台积电5纳米工艺打造,可用于处理OpenAI模型、Bing、GitHub Copilot和ChatGPT等AI服务。 其首次支持实现8-bit以下的数据类型(MX数据类型),以便共同设计软硬件,有助于支持更快的模型训练和推理时间。内存带宽方面,微软Maia100的规格是1.6TB/s的内存带宽。负责Azure芯片部门的副总裁RaniBorkar声称,已在Bing和Office人工智能产品上进行测试,ChatGPT开发商OpenAI也正在率先将该芯片用于GPT-3.5Turbo上测试。 Maia将作为Azure云计算服务的一部分,率先支持微软自己的AI应用,然后向合作伙伴和客户开放,但并不打算单独出售芯片。 图1:微软自研AI芯片AzureMaia 图2:Maia芯片参数 Cobalt100为首款用于通用云计算的定制基于Arm(ARM)Azure Cobalt中央处理器。该芯片基于ARM指令集架构,采用ArmNeoverseCSS设计、128核。据悉,Cobalt100相比前一代基于Arm的Azure芯片,可带来40%功耗下降。目前,它已开始为Microsoft Teams等应用提供支持。不过微软没有透露完整的系统规格或基准测试。 图3:微软自研服务器AI芯片AzureCobalt 图4:AzureCobalt基于ARM架构 亮点二:Maia机柜采用液冷散热,AI驱动数据中心液冷应用加速 Mate60Pro于今年8月29日发布直连“天通一号”卫星,MEIZU于今年3月30日发布多模卫星手机。8月29日华为首发Mate60Pro,该手机具备连接高轨通信卫星“天通一号”,产品发布后需求大增。魅族在今年3月30日发布20infinity手机,内置了一颗和时空道宇联合研发的天问S1芯片,可以双向收发卫星消息。VIVO X100Pro已通过工信部无线电核准,型号为V2309A,有望在11月发布。 图5:微软Maia机柜液冷应用 图6:微软Maia芯片采用冷板式液冷 液冷技术有望成为AI时代数据中心温控主流。液冷散热器通过液体流动与散热器内部表面摩擦带走大量的热量而起到散热作用,与一般的风冷散热器相比,液冷能够大幅提高降温效果,目前主要分为间接式/直接式液冷技术。其中,间接液冷技术是指服务器热源与液冷剂之间没有直接接触的换热过程,主要分类有冷板式与热管式;直接液冷技术是指冷却剂与电子元器件直接接触的换热过程,主要分类有喷雾式、喷淋式、浸没式三种。 表1:液冷技术对比 图7:浸没式液冷工作原理 图8:冷板式液冷工作原理 目前国内高密度的云数据中心以及智算中心主要以冷板式液冷为主,超算中心主要以浸没式液冷为主。未来,考虑到对服务器改变形态的大小以及综合成本等,我们认为在服务器热力密度为15-20KW阶段,冷板式液冷对于服务器的形态变化相对较小、冷却液环节占比较低,环保等方面有望优先采用,随着算力密度的进一步增加,浸没式液冷整体散热能力有望进一步增强,推广度有望逐步打开。 根据赛迪顾问的数据,以液冷数据中心对传统市场进行替换作为市场规模测算基础,结合华为、阿里巴巴和中科曙光对液冷数据中心的替换率调查,预计2025年我国液冷数据中心的市场规模将破1200亿元,2021-2025年均复合增速25%。 (此处口径为液冷对应的数据中心规模),冷板式及浸没式液冷占比分别达到59%/41%,而AI加速发展下,数据中心液冷产业的渗透速度有望进一步加快增长。 图9:IDC液冷市场规模预测(亿元) 图10:浸没式与冷板式液冷占比 投资建议:微软发布自研Maia AI芯片,其服务器采用冷板式液冷。随着AI应用深入,服务器单芯片算力密度持续增加,液冷应用有望加速,建议关注领先数据中心温控供应商如英维克、申菱环境等。 (2)工信部等四部门开展智能网联汽车准入和上路通行试点工作 事件:11月17日,为落实《关于加强智能网联汽车生产企业及产品准入管理的意见》,促进智能网联汽车推广应用,提升智能网联汽车产品性能和安全运行水平。近日,工业和信息化部、公安部、住房和城乡建设部、交通运输部(以下统称“四部门”)联合发布了《关于开展智能网联汽车准入和上路通行试点工作的通知》(以下简称《通知》)。 《通知》称,通过开展试点工作,引导智能网联汽车生产企业和使用主体加强能力建设,在保障安全的前提下,促进智能网联汽车产品的功能、性能提升和产业生态的迭代优化,推动智能网联汽车产业高质量发展。基于试点实证积累管理经验,支撑相关法律法规、技术标准制修订,加快健全完善智能网联汽车生产准入管理和道路交通安全管理体系。 点评: 亮点一:智能网联汽车上路同行试点工作开展,汽车智能化持续推进 工信部等四部门开展智能网联汽车准入和上路通行试点工作。根据《通知》目标,通过开展试点工作,引导智能网联汽车生产企业和使用主体加强能力建设,在保障安全的前提下,促进智能网联汽车产品的功能、性能提升和产业生态的迭代优化,推动智能网联汽车产业高质量发展。基于试点实证积累管理经验,支撑相关法律法规、技术标准制修订,加快健全完善智能网联汽车生产准入管理和道路交通安全管理体系。 图11:工信部等四部门开展智能网联汽车准入和上路通行试点工作 汽车智能化持续推进。随着新能源汽车渗透率的持续提升,我国汽车电动化已经发展到相对较高水平,汽车的智能化、网联化将逐步进入加速发展阶段,产业端,新发布车型多具备智能化能力;政策端,《通知》等政策正逐步探索高阶自动驾驶等落地方案,汽车智能化水平正持续提升。 图12:汽车智能化有望进入快速发展阶段 具体来看,据灼识咨询数据,智能驾驶汽车渗透有望从2022年的42.7%提高到2030年的84.6%。 图13:全球智能驾驶汽车出货量及渗透率(百万辆,%) 亮点二:通信产业链赋能汽车智能化 高速连接器、高精度定位、激光雷达、车载模组等通信产业链环节有望受益智能化起量。汽车智能化集中体现在智能驾驶与智能座舱两大方面,随着单车传感器用量增加、车载娱乐信息系统越来越丰富,智能汽车的数据流量迅速增加——据英特尔统计,一辆智能网联汽车每天的数据量将高达3.9TB,相当于2666名网民每日的数据使用量。在此背景下,汽车元器件面临升级需要,包括连接器、高精度定位、激光雷达、车载模组等,相关板块估值有望提升: (1)连接器:汽车电动化和智能化驱动需求增长。连接器是电子系统设备之间电流或光信号等传输与交换的电子部件。汽车电动化推动整车电压的上升,汽车连接器的要求和需求提升一个档次,促使单车价值量提升。具体来说,包括换电连接器、充电枪等在内,高压连接器整体市场规模2025年有望突破130亿元。 而汽车智能化趋势下,车载激光雷达、车载摄像头、智能座舱等设备增加,使车载高速连接器用量提升,价值量增加。受益于此,预计2025年国内高速连接器市场规模可达150亿元。 图14:中国高压连接器市场规模预测(亿元) 图15:中国高速连接器市场规模预测(亿元) (2高精度定位:有望成为高阶自动驾驶标配。卫惯组合导航系统是通过松耦合、紧耦合或深耦合的方式将惯性导航系统(INS)与卫星导航系统(GNSS)进行结合实现高精度定位的传感器设备,目前上车应用主要采用P-Box的产品形式。卫导和惯导具有明显的互补优势,显著提升导航定位的精度、稳定性和可用性,有望成为高阶自动驾驶的标配。随着自动驾驶渗透率的提高,预计2025年组合导航自动驾驶领域全球及国内市场规模可分别接近150/80亿元。 图16:卫惯组合导航优势互补,有望成为高阶自动驾驶标配 (3)激光雷达:多传感器融合路线的核心传感器。多传感器融合的自动驾驶方案,应用包括摄像头、车载雷达、卫惯组合导航系统等多种感知设备,实现多源融合定位。其中激光雷达是核心传感器,今年以来,新上市车型多推出选配激光雷达方案,出货量有望快速提升。根据灼识咨询报告,2022年全球激光雷达解決方案市场规模约120亿元,预计到2030年增长到12537亿元,复合年增长率为78.8%,其中汽车市场占比约80%。 图17:全球激光雷达市场规模预测(十亿元) 图18:车载激光雷达市场规模(分地区,十亿元) 激光雷达采用的光学器件所需的底层工艺和原理与光收发模块类似,其中发射端芯片、模组及光学元组件等国产供应链已有布局。激光雷达的发射和接受模块为核心和关键,其中探测器目前以海外供应商为主,国产供应商在光学元器件及激光器部分已有突破。 (4)车载模组:智能网联汽车车端先行,车载模组上车应用。相比较路侧设施面临投资规模巨大和投资主体不清晰的难题,车端硬件,尤其是通信模组上车应用加速,已有越来越多的新车型开始搭载5G或C-V2X技术,例如上汽Marvel R搭载5GV2Xi-BOX,集成5G、V2X与高精度定位功能;蔚来ET7数字座舱平台支持5G/V2X/蓝牙