AI硬件：端侧AI大幕拉开，引领新一轮终端创新周期

科技前瞻系列专题 AI硬件：端侧AI大幕拉开，引领新一轮终端创新周期 西南证券研究发展中心海外研究团队2023年12月 核心观点 智能设备作为AI触达用户的载体，AI终端将带来产业新一轮创新周期。AI发展正从软件主导转向硬件+软件并行驱动，而智能设备作为AI触达用户的终极载体，正成为AI未来发展与落地的重要突破口。各终端厂商和芯片厂商23H2以来开始密集布局端侧AI，AI模型与手机/PC/穿戴设备/XR等整合，将给终端产业带来久违的软硬件和生态的创新，产生创新的交互方式和音视觉体验，端侧AI大幕已然拉开。 不同的AI终端将丰富整个AI生态。 AI手机：VivoX100展现了手机上生成AI的能力，提供近几年来难得的全新体验，AI手机或为手机产业带来新一轮创新变革。 AIPC：作为生产力工具，PC与AI大模型的结合有望大幅提升用户办公、设计、内容创作等方面的效率。未来具有自研模型/软件能力的终端厂商或在AIPC时代通过竞争获得更多的市场份额。 AI穿戴设备：AI穿戴设备受交互方式、承载信息量等限制，还需探索更多应用场景，但其为AI终端的发展提供了一些参考。 AIXR：XR设备可成为个人空间的延伸。AI与XR的融合或创造全新的生态，推动数字体验的进步，并扩展到诸多应用领域。 AI座舱：AI与智能座舱的结合让交互更加拟人化和服务更加个性化，AI在未来舱驾融合中将发挥更大的作用。 AI终端颠覆软硬件形式。硬件方面，AI终端功能专注于“计算+存储+传感”，对应的是“CPU+GPU+NPU”的算力平台组合、更大容量的RAM/ROM、3D传感/空间感知等硬件升级。软件方面，AI终端整合了轻量化AI模型和个人数据库，可在本地完成各种生成式AI应用的推理计算。AI手机芯片方面，我们认为苹果、高通、联发科、三星、以及国内领先的通信厂商等凭借长年的技术积累和专利壁垒，依然是该市场的主要参与者。英特尔和AMD仍有望成为AIPC主力芯片平台，但ARM架构基于其低功耗、低成本等优势，随着软件兼容性的不断完善，有望获得更多AIPC市场份额，可重点关注高通等移动芯片厂商在PC领域的进展。 相关标的：1）芯片：AMD（AMD.O）、高通（QCOM.O）、英特尔（INTC.O）等；2）终端：苹果（AAPL.O），联想集团（0992.HK）。 风险提示：AI产业发展或不及预期；手机/PC需求复苏或不及预期；竞争加剧的风险等。 1 目录 1AI开启终端新时代，关注头部厂商布局 2AI手机或带动智能手机行业新一轮的创新周期 3AIPC将深入变革PC产业，颠覆传统硬软件形式 4AIXR融合打造全新生态，智能座舱是未来端侧AI重要载体 5端侧AI芯片：终端算力竞赛开启 6AI硬件产业链标的 2 1.1复盘智能终端历史，AI开启终端新时代 PC经历了上世纪90年代的黄金时期。彼时互联网开放，电脑小型化、低成本化后开始向大众市场快速渗透，微软和英特尔组成的WinTel联盟几乎垄断了操作系统和CPU市场，软硬件的螺旋式升级带动了PC产业的繁荣发展。 2000年互联网泡沫破灭后，在2007智能手机出现之前，终端市场以功能手机、MP3等为主，但尚未形成爆款终端形态。 2007年苹果发布iPhone，大一统了“Phone+iPod+Internet”，开启了智能手机时代。3G/4G网络的商业化推动了移动互联网的大发展，各类应用层出 不穷，iOS和安卓生态空前繁荣。智能手机在各种应用场景需求的推动下引领了终端的创新。 2018年后随着手机和PC渗透率接近天花板，终端也呈现整体创新不足的局面。产业近两年也经历了下行调整。 以GPT为代表的生成式AI快速发展，加速变革工作学习生活模式和各行业的智能化转型。AI终端作为AI触达用户的终极载体，将给终端产业带来久违的软 3 硬件和生态的创新。 数据来源：IDC，西南证券 1.2头部企业走在AI终端和AI芯片的布局前列 各大终端厂商在2023H2陆续上市或发布了相应的AI产品及未来计划。2024年将是AIPC集中发布的元年，头部PC企业均有发售计划；2023Q4已有两款AI手机上市，明年也会有更多AI安卓机型上市；以AIPin为代表的AI穿戴设备打开了端侧AI新的入口；此外，AI大模型与XR设备的结合或带来全新生态，可重点关注苹果和Meta在该方面的进展。 AI芯片方面，AMD、英特尔、高通、联发科等陆续发布了终端AI芯片产品。AIPC芯片方面，鉴于X86架构在PC领域的主导地位和强大的生态体系，英特尔和AMD依然是PC厂商的合作主力；但ARM架构基于其低功耗、芯片体积小、低成本等优势，随着软件兼容性的不断完善，在AIPC时代有望获得更多市场份额，可重点关注高通等移动芯片厂商在PC领域的进展。AI手机芯片方面，我们认为苹果、高通、联发科、三星、以及国内领先的通信厂商等依靠长年的技术积累和专利壁垒，依然会成为该市场的主要参与者。 AI终端厂商的布局 AI芯片厂商的布局 数据来源：各公司官网，西南证券整理4 目录 1AI开启终端新时代，关注头部厂商布局 2AI手机或带动智能手机行业新一轮的创新周期 3AIPC将深入变革PC产业，颠覆传统硬软件形式 4AIXR融合打造全新生态，智能座舱是未来端侧AI重要载体 5端侧AI芯片：终端算力竞赛开启 6AI硬件产业链标的 5 2.1AI手机或带动智能手机行业新一轮的创新周期 智能手机渗透率接近天花板，且产品整体缺乏足够的创新，手机出货开始呈现周期性特征。2020-2021年疫情影响，对在线娱乐等需求增多，带动了手机需求。此后智能手机产业经历了近两年的下行调整。 生成式AI和LLM的飞跃发展，深刻变革了个人生活与工作模式。智能设备作为人工智能触达终端用户的终极载体，正成为AI未来发 展落地的重要突破口。AI手机将AI模型/应用与手机结合，为手机产业带来创新变革，或带来智能手机行业新一轮的创新周期。 目前已上市的AI手机VivoX100和GooglePixel8均搭载了几十亿参数级别的轻量化AI模型，相关的AI应用主要集中在AI助手、文字生成、语音/图像/视频处理等方面。 智能手机出货量（百万部） AI手机应用示例 Pixel8系列上的“BestTake最佳照片”功能，通过拍摄多张照片AI分解出每张照片最好的一部分供用户来选择 谷歌AudioMagicEraser，借助AI识别将声音分为不同类别，包括语音、人群、噪音、风声和音乐等，之后可根据需要来删除相应的声音 Vivo自研蓝心大模型内置到全 新手机操作系统OriginOS4中 ，带来首款全局智能辅助蓝心小V、蓝心千询等全新功能和应用 数据来源：IDC，2023MadebyGoogle硬件发布会，2023Vivo开发者大会，西南证券整理6 2.2VivoX100：首款国产AI手机上市 VivoX100系列的主要配置 VivoX100于2023年11月21日正式上市销售，有X100和X100Pro两种型号，全系价格3999~5999元。 VivoX100主处理器是联发科天玑9300。天玑9300采用全大核架构设计，支持GPU光追，内置第七代AI处理器APU790，AI性能提升了200%，功耗降低45%。天玑9300跑分测试达到同级顶尖性能。 X100内置Vivo自研的蓝心AI大模型。蓝心大模型支持的AI功能： 超能语义搜索：手机照片、文档、便签，一句指令即可找到； 超能回答：深度学习了相当于1.6亿册书籍的高质量数据，能对论 文、网页等作总结问答； 超能写作：作诗写词、思维导图、活动方案、社交圈文案等，化 身随身写作助理； 超能创图：支持文生图，一句话创作高质量图片。支持图生图， 图片二次创作、AI消除路人等； 超能智慧交互：可快速创建日程提醒。支持语音、文字、点击、 拖拽、悬浮，交互方式更加多元化。 数据来源：Vivo官网，西南证券整理7 2.2Vivo蓝心大模型及其AI能力展示 数据来源：Vivo官网，西南证券整理8 2.3谷歌Pixel8：首款搭载GoogleAI模型的手机 谷歌于10月4日发布Pixel8手机，Pixel8起售价699美元，Pixel8Pro起售价999美元。Pixel8Pro是首款搭载GoogleAI基础模型的设备，用户可以本地运行体验谷歌AI模型，在Google自研的TensorG3处理器的加持之下速度更快、效果更好，对自然语言的理解也有了进一步的突破。比如离线运行于Pixel8Pro上的魔术编辑器，让用户能自由选择和移动照片中的物体并重新定位，还能替换照片背景；音频魔术编辑器可消除视频中的噪音；Gboard能根据对话信息自动生成更加自然、更符合交流习惯的回复建议；Pixel8Pro将内置一个专门用于图像处理的模型，为图库中放大之后的图片生成更加清晰的细节 ；视频增强功能VideoBoost可有效调整视频的颜色、光线、噪点等，提升视频质量；实现生成网页摘要，朗读和翻译网页等功能。 未来几个月，Google将推出AssistantwithBard，由生成式AI驱动，结合了谷歌Bard的生成和推理能力。该工具将与Gmail和Docs等谷歌应用程序集成 ，用户可轻松地与GoogleAssitant交谈，并让它帮助执行照片创建社交帖子、创建购物清单以及在电子邮件中查找信息等一系列操作。此外，谷歌计划在未来向MagicEditor添加更多直观的生成式AI功能，以提升图像视频的处理能力等。 搭载在Pixel8上的MagicEditor和视频增强功能 谷歌的AssistantwithBard提供更具意义的体验 GoogleAI基础模型相关功能将在12月的PixelFeatureDrop中推送给用户 AssistantwithBard全新的对话叠加（conversationaloverly）功能提供新的互动方式：当用户拍摄照片后，照片上会浮出Assistant对话框，用户可以用文字或语音要求它编写社交帖子，它会用图像作为视觉提示，理解上下文并生成内容，并将短文连同照片发送到社交平台上。这类具备社交属性的功能或有刚需的潜质。 数据来源：2023MadebyGoogle硬件发布会，西南证券整理9 2.3谷歌Gemini后期或适配Pixel8Pro 12月6日谷歌发布了Gemini多模态大模型，分为Ultra、Pro、Nano三个版本。其中nano版本有18亿/32.5亿参数，适用于端侧设备 。Gemini性能初步测试略优于GPT-4，GeminiUltra在32个基准测试中拿下30个SOTA，且第一个在MMLU基准上达到人类专家的水平。Gemini将搭载在Pixel8Pro上。 GoogleGemini三个版本支持不同场景 GoogleGemini在LLM和多模态表现优于GPT-4 谷歌在Pixel上做了很多端侧AI的尝试。安卓团队已经展示了与原生键盘的整合应用，键盘不仅能学习个人的输入习惯，还能根据上下文自动补全，进一步优化用户体验。此外，涉及无障碍功能的团队主要服务残障人群，现在可以通过多模态大模型改变视觉障碍人群使用手机的交互方式，用户直接询问手机图片的内容，且指示用户点击屏幕的某一特定区域。 数据来源：Google发布会，西南证券整理10 2.4苹果或加大生成式AI投入 苹果研发投入、资本支出以及自由现金流情况 苹果一直将AI和机器学习视为基础技术，并融入到其大部分产品中。苹果研发支出稳步提升，2023财年研发投入近300亿美元；资本支出常年超过100亿美元；自由现金流2023财年达到995.8亿美元。良好的现金流状况和对新技术的巨大投入是苹果深度布局AI的保障。 苹果公司正在进行生成式AI的相关工作。之前发布的iOS17中的一些功能 ，比如个人语音和实时语音信箱等，都离不开AI的支持；手表和手机上的