计算机行业周报：应用华为AI一体机正在成为算力行业趋势

行业研究 报计算机 告 应用华为AI一体机正在成为算力行业趋势 2023-11-19 行业周报 看好/维持 计算机 走势对比 报告摘要 35% 太 26% 平 18% 9% 洋(0%) 证(9%) 23/7/21 23/9/21 券股 22/11/21 23/1/21 23/3/21 23/5/21 计算机沪深300 华为AI一体机已成行业共识，有望成为大模型在B端落地的主流路径。据我们不完全统计，截至本周末，已有科大讯飞、云从科技等11家厂商发布了昇腾AI大模型一体机解决方案，涉及政务、教育、医疗、安全等多个垂直领域。我们认为政企客户的数据安全需求较强，且在AI方面的技术开发能力相对较弱，因此具有较强的大模型私有化部署需求，AI一体机或成为大模型在B端落地的主要形态。 份子行业评级 有 限推荐公司及评级 公司证券 研相关研究报告： 究《从云从科技看华为AI一体机市 报场空间上限》--2023/11/14 告《算力国产化是国内AI产业发展 的长期趋势》--2023/11/12 《盈利能力提升，新上线AI产品》 --2023/11/06 证券分析师：曹佩 电话： E-MAIL：caopeisz@tpyzq.com 执业资格证书编码：S1190520080001 华为AI一体机具有训推一体机和推理一体机两种形态。训推一体机一般预置AI大模型引擎，并且也将用户的需求例如知识库问答、 知识图谱、AI生图等功能，相应的芯片算力能力更高，用户部署在自有的环境下更加易于开发相关的AI应用。因此，成为训推一体机供应厂商的要求也就更高。 华为AI一体机市场空间达千亿级别。根据国家统计局数据，2022年全国大型企业超过万家，中型企业接近3万家，小型企业则达到 了近124万家；根据国家统计局数据，2022年全国医院有3.7万个； 根据教育部发布的2022年全国教育事业发展统计公报显示，全国共 有各级各类学校51.85万所；根据前瞻网，截至2023年8月，国内智算中心有40个，2022-2026年中国智能算力规模复合增长率达47.58%。根据恒为科技11月16日公告，公司中标AI算力一体机 480柜，中标总金额为21.12亿元。可得平均单价为440万元/台。因此，仅企业市场（中大型企业每家采购一台AI一体机），AI一体机市场就接近千亿规模。如果再计算学校、医院、数据中心市场，则市场将更加庞大。如果英伟达完全禁止向中国出口H800芯片，则现在的AI一体机市场可能成为华为AI一体机等国产AI一体机的市场空间上限。 投资建议：重点推荐云从科技、科大讯飞，建议重点关注软通动力、安恒信息、恒为科技、医渡科技、云天励飞。 风险提示：技术研发不及预期；生态建设不及预期；政策落地不及预期；中美贸易摩擦升级。 请务必阅读正文之后的免责条款部分守正出奇宁静致远 一、算力供需矛盾突出，国产算力迎来发展良机 ChatGPT更新后使用量激增，OpenAI算力再次告急。自11月6日OpenAI开发者大会以来，GPTs应用井喷式增长。与此同时，激增的用户数导致ChatGPT服务出现故障，大 量用户报告无法使用ChatGPT和API，访问页面显示“ChatGPT目前容量已满”。根据网络状况监测网站Downdector的数据，整个大规模故障时间持续了约2个小时。11月15日，OpenAICEO山姆·奥特曼公开发文，表示将暂停新的ChatGPTPlus注册，开发日后使用量的激增超出了其承受能力，希望确保每个人都有良好的体验。 国内AI芯片市场规模快速增长，英伟达占据八成以上份额。根据艾瑞咨询测算， 2022年中国的AI芯片市场规模约为385亿元，到2027年将有望达到2164亿元。据IDC数据，2022年中国AI加速卡（公开市场）出货量约为109万张，其中英伟达市占率为85%，华为市占率为10%，百度2%、寒武纪和燧原均为1%；2023上半年，中国加速芯片市场规模超50万张，本土品牌出货量超5万张，占比达10%，英伟达占比仍在90%左右。 图表1：中国AI芯片市场规模及增速图表2：2022年中国AI加速卡市场份额 2500 2000 1500 1000 500 0 2164 2020202120222023E2024E2025E2026E2027E 80% 1675 1210 827 566 385 195 327 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 市场规模（亿元）yoy英伟达华为百度寒武纪燧原其他 资料来源：艾瑞咨询，太平洋证券整理资料来源：IDC，太平洋证券整理 美国再次收紧芯片出口管制，英伟达针对禁令推出改款GPU，但相较国产芯片性价比不高。10月17日，美国商务部工业和安全局（BIS）发布了针对芯片的出口管制新规，对包括英伟达高性能AI芯片在内的半导体产品施加新的出口管制，涉及型号包括 英伟达A800、H800、L40S等，限制条款已经于10月23日生效。据钛媒体报道，英伟达针对中国市场开发了H100的改良版芯片HGXH20。H20的FP16稠密算力达到148TFLOPS，是H100算力的15%左右。H20通过提升缓存和带宽从而达到多卡堆叠时的高性能， 请务必阅读正文之后的免责条款部分守正出奇宁静致远 NVLink由400GB/s升级至900GB/s，并采用CoWoS先进封装技术，同时增加了一颗HBM3到96GB，但成本也随之增加240美元。对比昇腾910，H20的FP16和INT8算力均处于劣势，我们认为英伟达该款产品相较于国产AI芯片而言性价比较低。 图表3：英伟达H100、H20、昇腾910参数对比 产品规格/型号 H100 HGXH20 昇腾910 FP32 67TFLOPS 44TFLOPS FP16TensorCore 1979TFLOPS 148TFLOPS 320TFLOPS INT8TensorCore 3958TOPS 296TFLOPS 320TOPS GPU显存 80GB 96GB GPU显存带宽 3.35TB/s 4.0TB/s 互连技术 NVLink:900GB/sPCIe5.0:128GB/s NVLink:900GB/sPCIe5.0:128GB/s 最大热设计功率(TDP) 700W 400W 310W 发布时间 2022年3月 2023年11月 2019年8月 资料来源：英伟达官网，IT之家，昇腾官网，太平洋研究院整理 国内算力租赁开启涨价趋势。11月14日，汇纳科技公告，由于内嵌英伟达A100芯 片的高性能算力服务器算力需求大幅增加，相关高性能运算设备持续涨价，算力资源持续紧张，公司拟将所受托运营的内嵌英伟达A100芯片的高性能算力服务器算力服务收费同步上调100%。而根据中贝通信9月-11月公告的算力租赁合同，可以看到租赁单价出现了明显的上涨。 图表4：中贝通信公告的算力租赁合同内容及金额 公告时间 采购方 服务内容 合同金额 2023/11/15 北京中科新远科技有限公司 提供共计1920PAI算力技术服务，共计提供128套高性能算力一体机柜，单机柜算力不低于15P，服务周期一年 单价为18万元/P/年，合同总金额为人民币34560万元 2023/10/24 WILDLOOKTECHPTE.LTD 意向租赁容量为800P（FLOPS@FP16），租赁期限12个月 单价2.5万美元/P/年，预计租赁费总金额为2000万美元 2023/9/18 济南超级计算中心有限公司 提供包括算力服务、带宽、存储在内的相关服务（含A800算力服务器60台），服务周期60个月 合同总金额为18000万元 2023/9/6 中国联合网络通信有限公司青海省分公司 以H800设备为基础搭建算力服务平台，提供960P算力服务，协议服务期限三年 单价12万元/P/年计算，服务费总金额为含税34560万元 资料来源：公司公告，太平洋研究院整理 阿里云停止A100算力出租。据媒体报道，阿里云官网已经暂停A100服务器出租业 务。目前，阿里云官网提供的GPU云服务器仅支持V100、T4等性能较低的GPU。 图表5：阿里云官网提供的GPU云服务器不再支持A100 资料来源：阿里云官网，太平洋研究院整理 我们认为，OpenAI推出GPTs功能，大幅降低AI应用的开发门槛，全球AI应用即将进入量变引发质变的新阶段。随着爆款应用的不断出现，必将拉动算力需求的快速增长。国内英伟达的禁售导致算力需求紧缺情况加剧，我们认为国产算力有望取代英伟达占据的市场份额，国产AI芯片、AI服务器、AI一体机将核心受益。 二、AI大模型一体机有望成为国产算力的主流形态 （一）什么是AI大模型一体机？ AI大模型一体机本质可以理解为AI服务器叠加大模型私有化部署。大模型一体机是一种软硬结合的设备，集成了AI芯片、AI平台软件及各类模型算法。一般而言，大模型训练过程需要将数据传输到中央服务器或云端进行计算，然后再传回结果，这涉 及了大量的数据传输和网络延迟。而大模型一体机将模型预置在服务器中，能够实现大模型的私有化部署。 图表6：AI一体机应用架构 资料来源：华鲲振宇微信公众号，太平洋研究院整理 华为联合合作伙伴发布昇腾AI大模型推训一体解决方案。2023年7月6日，在昇腾人工智能产业高峰论坛上，华为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。结合昇腾AI基础软硬件能力和伙伴模型和平台优势，通过嵌入四家伙伴各自在大模型训练、微调和优化方面的算法和模型能力，共同设计、联合开发、协同上市、持续迭代，实现为客户提供更全面的解决方案，更能满足全场景、全行业客户使用。图表7：昇腾联合四家合作伙伴发布大模型推训一体化解决方案 资料来源：昇腾官网，太平洋研究院整理 （二）为什么需要AI一体机？ 原因一：本地化部署，数据不脱离内网 相对于互联网客户，政府、金融、电信等行业客户具备大量敏感数据，处于对数据安全、隐私安全的考虑，上述客户对于使用大模型，以及将数据上传至云端进行训练持保守态度。事实上，国外部分大型企业已限制了对AI的使用。据Insider报道，一些大公司正在限制其员工对ChatGPT的访问，如亚马逊和苹果均表示担心人工智能可能带来的数据泄露风险。据不完全统计，14家大公司已对其员工如何使用人工智能发出禁令或限制，包括苹果、亚马逊、三星、Spotify、Verizon、富国银行、德意志银行、摩根大通等。 我国对AI监管的重视也日益提升。11月16日，国家安全部在其官微发表题为《如何化解人工智能带来的国家安全挑战》中提出五点风险，其中包括：数据泄露风险：人工智能需要海量的数据来进行学习和训练，这些数据中可能包含用户大量敏感信息。如果这些信息被滥用或泄露，可能会对个人隐私、国家安全造成严重危害。“数据投毒”风险：是指在人工智能训练数据中投放恶意数据，干扰数据分析模型正常运行的行为。 原因二：软硬结合，开箱即用 企业在大模型开发全流程中，常常面临切换硬件集群、适配底层硬件以及微调优化等复杂问题。采用AI一体机可以实现在同一个集群内无缝切换大模型的训练和推理过程，从而为客户提供高效的大模型训练和推理部署流程；同时，解决方案内置了大模型推理引擎、调优工具和算子加速库，支撑客户开箱即用，无需进行二次硬件适配，即可让客户能够直接使用大型预训练模型，从而降低了技术门槛；此外，通过芯片层面的算法调优，能够充分释放硬件性能，从而提升模型训练和推理的效率。 政府、金融、电信等关键行业客户需求较高。根据信通院数据，我国AI算力应用占比最大的行业是互联网，随后依次是政府、服务业、电信、金融、制造业等。其中，政府、电信、金融、教育、运输等关键行业的算力应用占比接近40%。我们认为上述客 户的数据安全需求较强，且在AI方面的技术开发能力相对较弱，因此具有较强的大模型私有化部署需求，是AI一体机的主要潜在市场。 图表8：我国各行业算力应用分布情况 运输,1.8% 制造,4