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本报告由中信建投证券股份有限公司在中华人民共和国(仅为本报告目的,不包括香港、澳门、台湾)提供。在遵守适用的法律法规情况下,本报告亦可能由中信建投(国际)证券有限公司在香港提供。同时 请务必阅读正文之后的免责条款和声明。证 券 研 究报 告 海 外 行业 深度 AIPC AI 终 端 核 心 场 景 核心观点 产业进入 换机周 期,PC 行业 出现周期 性拐点。考虑 到目 前 PC 的换机周期普遍为 5 年,疫情 售 卖 的 PC 已 进 入 换 机周 期,市 场收缩几近 触底,预计 2024 年将实现 正增长。展望 未来,技术革新或成为 PC 市场成 长的重 要推动力,其中 AIPC 通过 AI 能力的本地化 部署,有望 进一步 提升交互 体验与 工作效 率,看好 AIPC成为 PC 市场下一 波增 长的 重要推动 力。随 着芯片、整 机产品陆续发布,预计 2024 年将为 AI PC 元年,PC 销售有 望 量价齐升。从联想集 团业绩 看 PC 复苏 周期:联 想 PC 业务复 苏领 先市场,24 年 Q1 虽然受到传统淡 季 影响出货 量可能 承压,但下 半年起随着 AIPC 全 球 发 售、商 用 客 户 试 机 结 束 迎 来 需 求 释 放、基 于Windows 系统更 新带来 的换 机需求等 正向驱 动因素,我 们看好公司及行业 24 下半年 及 25 年复苏趋势。AI PC 的必 要 性:安 全、即时、降 本 PC 的 AI 智 能化 由硬件 和软 件协同驱 动,重 塑 PC 使用 体验。一方面,AI 应 用的稳 定运行 需 要硬件提 供充足 地算力 支持。另一方面,软件 层可以 提升 AI 应 用的使用 体验。经过近 几年 的不断发展,目 前硬件 端和软 件端共 同趋于成 熟,预计 PC 端 AI 智能化进程将进入 快车道。与云 端模 型相比,AI PC 具 有三大 关 键特点提高 用 户 使 用 体 验:1)承 载 个 人 的 大 模 型,安 全 性 增 加,满 足 用户隐私保 护需求。2)可靠 性 更强,本地 端能够 实现即 时 响应。3)成本降低,用户 与厂商 实现 双赢。技术突破+产品 落 地+生态逐 步 建 立。从 PC 发展 的历史 看,往 往 会经历从 技术突 破到产 品落 地,再到生态逐步 形成的 过程。从 AIPC 产业看:1)技术角 度,算力 提升与算法 改进逐 步满足 AIPC 对于终 端算力 的低功 耗、高 性能的需求;2)产品 角度:芯片 厂商陆续 发布针 对 AIPC 场景优化的芯片产品,如 骁龙 X Elite、英特 尔 Meteor Lake,整 机厂商也 积极推进产 品落地,核心 玩家 联想、戴 尔、华 硕、宏基 等 均推出相应 AI PC 产 品,2024 将迎来 AI PC 元 年;3)生 态角 度:底层算力厂商 立足现 有领域 优势,积极开 展合作,生态 有望 逐步建立、包括 AI 软件、操作系 统等。维持 强于大 市 崔世峰 SAC 编号:S1440521100004 SFC 编号:BUI663 发布日期:2024 年 03 月 04 日 市场表现 相 关 研 究报 告-31%-21%-11%-1%9%19%2023/3/32023/4/32023/5/32023/6/32023/7/32023/8/32023/9/32023/10/32023/11/32023/12/32024/1/32024/2/3电子 恒生指数消 费 电子 海外行业 深度报告 消费电子 请务必阅读正文之后的免责条款和声明。未 来 展 望:行 业周 期 向上,AIPC 或成 PC 行 业 重 要发展 动 力 PC 市场较为成 熟,整 体趋 于稳定,影响周 期性的 因素 主要有:1)宏观 经济;2)产品迭代;3)线上化需求;4)自然 PC 换 机 周期。2020-2021 年疫情推动线上化 需求释 放,此 后市 场出现疲 软,近 三个季 度全 球PC 出货量同比 增速有 所回 升,2023Q4 全 2023 年第四季度,全 球传统 电脑出 货量 略高于预 期,接 近 6,710 万 台,同比去年 下降 2.7%。考虑 到目前 PC 的换机 周期普 遍 为 5 年,疫情售 卖的 PC 已进入换 机周期,市场 收缩 几近触底,预计 2024 年将实 现正增长。展望未 来,技术 革新或成 为 PC 市场成 长的 重要推动 力,其中 AIPC 通过 AI 能力 的本地 化部署,有 望 进一步提 升交互 体验与 工作 效率,看 好 AIPC 成为 PC 市场下一 波增长 的重要 推动力。从联想集 团业绩 看 PC 复苏 周期:联想 PC 业务 复苏领 先市场,24 年 Q1 虽然受到 传统淡季 影响出 货量可 能承压,但 下半年 起随着 AIPC 全球发 售、商 用客户 试机 结束迎来 需求释 放、基 于 Windows 系统 更新带 来的换 机需求等正 向驱动 因素,我们 看好公司 及行业 24 下半年 及 25 年复苏趋势。WUEVxOnQmPrQoQoNmRsNoPbRbPaQtRoOsQsOfQoOpMjMrRpR7NoOzRvPmRpRwMmOsR 海外行业 深度报告 消费电子 请务必阅读正文之后的免责条款和声明。目录 一、AI PC 的 必要 性:安 全、即 时、降本.1 1.1 云 端和 本地 协同 作业,重塑 PC 使用 体验.1 1.2 安 全性 增加,满 足用 户隐私 保护 需求.2 1.3 可 靠性 更 强,本 地端 侧能够 实现 即时 响应.3 1.4 使 用成 本降 低,实现 用户与 厂商 双赢.4 二、技 术端:算 力提 升与 算法改 进推 动 AI PC 发展.5 三、产 品端:头 部厂 商进 军 AI PC,软 硬件 协同 推 进产品 落地.6 3.1 芯 片:多方 入局 AI 芯 片,ARM 架 构迎 来新 机遇.6 3.1.1 Intel.7 3.1.2 AMD.9 3.1.3 高通.10 3.1.4 苹果.11 3.2 整机:全 价位 产品 上市,2024 将 迎来 AI PC 元年.12 3.3 软 件及 生态:合 作+自 研模式 推 动 AI 软件 发展,应用生 态不 断完 善.14 3.3.1 多家 芯片 厂商 积极 与 软件端 开展 合作,完 善 AI PC 应用 生态。.14 3.3.2 操作 系统:微 软先 发,内置 AI 助手 Copilot.15 四、未 来展 望:行业 周期 向上,AIPC 或成 PC 行业 重要发 展动 力.16 4.1 产 业进 入换 机周 期,PC 行 业出 现周 期性 拐点。.16 4.2 联 想:PC 业务 复苏 领 先市场,期 待 PC 周期 复 苏及 AI PC 渗 透拉 升业 绩.18 风险分 析.20 图目录 图 1:从 Smart PC 到 AI PC.1 图 2:云 端和 本地 协同 作业.3 图 3:OPEN AI 产品过 去 90 天发生 错误 事件 情况.3 图 4:OPENAI 产品出 现错 误事件 次数.3 图 5:AI PC 支持 CPU、GPU、NPU 在 内的 异构 计算.5 图 6:模 型蒸 馏框 架.6 图 7:模 型压 缩技 术.6 图 8:GPU、NPU、CPU 如 何分工 协作.8 图 9:Meteor Lake 架构.8 图 10:英 特尔 Meteor Lake 芯片.9 图 11:英特 尔 24-25 年即 将 推出 的 AI PC 芯片.9 图 12:AMD 8000G 系 列芯 片.9 图 13:AMD Ryzen AI 系 列芯片.9 图 14:高 通骁 龙 X Elite 芯片.10 图 15:高 通计 划于 2024 年 骁龙 8cx Gen4 芯片.10 海外行业 深度报告 消费电子 请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图 16:Apple 发布 芯片 M3、M3 Pro 和 M3 Max.11 图 17:M3 中 的能 效核 心速 度提升 最高 可达 50%.11 图 18:M3 神经 网络 引擎 速 度提升 达 60%.11 图 19:ARM 架 构市 占率(%).12 图 20:ARM 市 占率 预测(%).12 图 21:联想 与合 作伙伴 打 造混 合 AI.14 图 22:联想 混合 框 架.14 图 23:Ryzen AI 与多个软 件厂商 合作.14 图 24:Ryzen AI 全面支持 Studio Effects.14 图 25:宏碁 推出 Acer Sense 应用 程序.15 图 26:微软 Copilot 发布.15 图 27:PC 领域操 作系 统的 市场份 额(%).15 图 28:全球 PC 季度 出货 量及增 速.16 图 29:全球 PC 年度 出货 量及增 速.16 图 30:全球 PC 市场 出货 量(百 万台).16 图 31:全球 PC 市占 率(%).16 图 32:联 想集 团总 收入 及增速.18 图 33:联 想集 团 IDG 业务 收入及 增速.18 图 34:联 想集 团经 营利 润及 利润率.19 图 35:联 想集 团 IDC 业务 经营利 润及 利润 率.19 1 海外行业 深度报告 消费电子 请务必阅读正文之后的免责条款和声明。一、AI PC 的必要性:安全、即 时、降本 1.1 云端 和本地协同作业,重塑 PC 使 用体验 Smart PC 到 AI PC:早在 2015 年左右,一些厂商 就开 始积极探 索智能 PC 的 使用 场景,即 Smart PC。微软在 2015 年将 AI 语音助 手 Cortana 植入 Windows,为 Smart PC 奠 定了基 础。21 年英特尔发 布的第 11 代酷 睿处理器的 发布推 动了 AI 技 术在 PC 日常使 用中的 应用,该芯片 搭载了 DLBoost:VNNI、DLBoost:DP4a、GNA2.0等技术,实 现了 PC 端的 AI 降噪、AI 背景 虚化和 AI 收 音功能,显 著提升 了远程 办 公的体验。Smart PC 主要聚焦本地特 定场景 的优化,如 人机交互 的语音 智能唤 醒、免接触式 场景和 开盖开 机等 功能,实 现简化 操作,对用户的技能 要求较 低。然 而,Smart PC 成本 较高,由于 成本和算 力的限 制,推 进速 度相对较 慢。随 着生成 式 AI的快速发 展,新 的解决 方案 出现,即 云端+本 地端协 作,为实现 更强大 的 AI PC 功能提供了 新的可 能性。图 1:从 Smart PC 到 AI PC 数据来源:群智 咨询,中信建 投证 券 PC 的 AI 智 能 化 由硬 件 和软件 协 同 驱动,重塑 PC 使 用体 验。一方面,AI 应用 的稳 定运行需 要硬件 提供充足地算力 支持。另一 方面,软件层可 以提升 AI 应 用的 使用体验。经 过近几 年的不 断发展,目前 硬件端 和软件 端共同趋于 成熟,预计 PC 端 AI 智能 化进程 将进入 快车 道。AI PC 拥有集 成软硬 件 混合式智 能学习 与推理 能力,利用云端 和本地 协同作 业,通过云端 的大数 据处力 本地 端 PC 用场景,依 托云 算力 来提升本 地性能 平衡。与 云 端 模型 相 比,AI PC 具有 三 大 关键 特 点提 高 用户 使用 体 验。(1)承 载 个人 的大 模 型,安 全 性增 加,满足 用 户 隐私 保 护需 求。(2)可 靠 性更 强,本 地 端能 够实 现 即 时响 应。(3)成 本降 低,用户 与 厂商 实 现双 赢。2 海外行业 深度报告 消费电子 请务必阅读正文之后的免责条款和声明。1.2 安全性增加,满足用 户隐私保护需求 AI PC 作为 端 侧 大模 型 解决方 案,能 够 帮助 解 决:1)数据 隐 私问 题。一般来说,云端模型 在初始 阶段不具备某一领 域的专 业能力,需 要接入相 应数据 训练后 才具 有相应推 理能力,因此,企 业需要将 核心资 产 数 据上传至云端 进行训 练,而 训练 后的模型 将被全 行业共 享,弱化企业 竞争壁 垒,因 此一 般而言,企业的 核心数 据大多不允许 上传至 云端。2)数 据安 全 问题。随着云端 AI 技 术的不 断推广,越 来越多的 员工使 用 ChatGPT 进行辅助 工作,数据 安全问题也不 断出现,三星 公司 在开放员 工使用 ChatGPT 不到 20 天内,公司出 现 3 起掌握到 的数据 泄露事 件,包括 2 起设备信 息泄露 和 1 起会议内容 泄露,23 年 3 月 20 日 Chat GPT 服务中断期间 ChatGPT Plus 订阅者数据泄 露,在 此期间,用 户能够查 看某些 用户的 名字 和姓氏、电子邮 件地址、付 款地址、信用卡 号的最 后四位数字以 及信用 卡到期 日期。大约 1.2%的 ChatGPT Plus 用 户受到 此故障 的影响。表 1:CHATGPT 数 据泄 露事件 不 断出现 时间 数据泄露事件 2023/3/20 Chat GPT 服务器发生 中断,1.2%的 ChatGPT Plus 订户 在特定 的 9 小时 窗口内 活跃的 支付相 关信息 无意可见。一些用户有可 能看到 另一个 活跃用 户的 名字和姓 氏、电 子邮件 地址、付款 地址、信 用卡号 等。2023/3/1 三星刚允 许员工 使用 ChatGPT 20 天内,公 司发 现 3 起 数据泄 露事件 2 起设备 信息泄 露和 1 起 会议内容 泄露 三星 DS 设 备解决 方案部 门 的员 工,在操 作半导 体测试 设备下 载软件 的过程中,将 有问题 的代码 复制 到 ChatGPT 中,涉及机密信 息 内部人员 使用 ChatGPT 来优化代码,代码涉 及芯片 良率。内部人员 使用 ChatGPT 记录会议内 容,可能 导致机 密外泄。2023/3/31 意大利个 人数据 保护局 宣布,暂 时 禁止使用 人工智 能软 件 ChatGPT,限制其开 发公 司 OpenAI 处理意大 利用户信 息,并开始立案 调查。该机构 认为,OpenAI 公司非法收集用户个 人数据,且没有设 置年龄 验证系 统防止 未成 年人接触 非法材料,因此 将采取 限制措 施“直 到 ChatGPT 尊重隐私”。资料来源:OPENAI 官 网,百 度,中信建投 证券 AI PC 应 运 而 生,云 端和 本地 协 同 作业 增 强数 据 安全 性。随着云端 AI 技 术的不 断推 广,商用 需求增 加,2023年商用 PC 出货 量预估 高达 1 亿台,占总 出货量的 43%,考虑企 业用户 拥有更 高的 数据安全 性需求,用户 越来越需要一 种可以 提高生 产力 的同时保 护用户 的 个人 数据 和隐私安 全的 模 式。AI PC 应运而生,通过 本地化 处理数据,AI PC 增强 了终端 设 备自身的 独立性。该模 式避 免了云端 或其它 外部服 务器 对 AI 任务 的参与,规避 了云端数据 传输风 险,提 升了 安全性和 终端设 备的独 立性,同时减 少了个 人数据 在云 端的暴露 和被篡 改的风 险,分担了云 端数据 安全压 力,为行业带 来更加 安全、高效 的 AI 应 用方案。表 2:全球 PC 出货 量分渠 道出货 量 2023 年出货量 2023/2022 增长 2027 年出货量 2027/2026 增长 2023-2027 年复合增长率 消费 112-16.20%124.8 1.60%2.70%教育 31.1-11.20%35.7 0.10%3.50%商业 108.9-11.70%124.5 2.40%3.40%总量 252-13.70%284.9 1.70%3.10%资料来源:IDC,中 信建投 证券 3 海外行业 深度报告 消费电子 请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图 2:云 端和本 地协同 作业 数据来源:IDC,中信 建投证 券 1.3 可靠性更强,本地端 侧能够实现即时响 应 云 端 服 务的 性 能受 限 于服 务器 的 处 理能 力,AIPC 依 靠本 地 推 理,稳 定性 更 好。云端服务依 靠服务 器,如果服务器 负荷过 重或处 理能 力不足,识别性 能可能 变得 不稳定。根据 OpenAI 产品 服务记录,像 CHATGPT 等产品几乎 每月都 经历多 次错 误率增加、服务 器中断 等故 障事件。这些中 断事件 可能 导致系统 不可用 的时间 跨度在 1 至 9 小时不等,对 用户 体验产生 负面影 响。AI PC 以本地推 理为主,边缘 和云 端推理 为 辅,能 够在混 合算力、混合 模型之 间智能、合 理的调配 任务,有效缩 减响 应时间,增强服 务的稳 定性。降 低 对 网络 的 依赖,AI PC 实 现 在 离线 状 态下 的 可操 作性,不再 受 制于 网 络条 件 的约 束。相较于云端服务,本地化的 大模型 能力赋 予 AI PC 更强大的独立 运算能 力,为用户 提供了 更灵活 的使 用体验。在云端 服务中,系统的稳定 性受制 于网络 连接 的质量。不稳定 的网络、无 法覆盖的 信号区 域或信 号质 量差势必 会影响 到服务 的响应速度和 反馈时 间。据 2023 年 IDC 对用户 AIGC 平台 使用体验 的调研 显示,响 应速度慢 和 反馈 时间长 成为用户主要 的负面 反馈。相比 之下,AI PC 通过 本地化 的 大模型能 力,实 现了离 线状 态下的自 主操作。这使 得用户在任何 时间、任何地 点都 能够进行 创造性 的工作,摆 脱了对网 络连接 的 依赖。图 3:OPEN AI 产品 过去 90 天发 生错误事 件情况 图 4:OPENAI 产品 出现 错误 事件 次数 数据来源:OPENAI 官 网,中 信建 投证券 数据来源:OPENAI 官 网,中 信建 投证券 05101520252022/92022/102022/112022/122023/12023/22023/32023/42023/52023/62023/72023/82023/92023/102023/112023/12 4 海外行业 深度报告 消费电子 请务必阅读正文之后的免责条款和声明。1.4 使用 成本降低,实现 用户与厂商双赢 本 地 与 云端 结 合大 大 降低 使用 成 本。生成式 AI 在诞生 之初主要 通过云 端以付 费 API 接口的形式向用 户提供服务 使 用云端 设备往 往需 要很高的 费用,作为 普通用 户使用 CHATGPT-4 需要每月花费 20 美金,每三小 时 的使用上限 为 50 条消息,而 作为开发 者,如果需 要通 过 API 调用 OpenAI 的模型,则 价格以 每 1,000 个标记(token)为单位计 算,每 1k tokens 大概为 500 字,CHATGPT-4 每输入 500 字大概需要 0.01 美金,每输出 500 字需要0.03 美金,对于开发者 来说 价格较为 高昂,AI PC 可以 很好的和 云端结 合,在 端上 运行模型,可以 解决用 户的较为基础 的问题,将较 为复杂 的意图 通过云 端的巨 大模 型来解决,这种 组合 可 以大 大降低使 用者的 成本。表 3:CHATGPT 产 品价 格 普通用户 描述 模型 价格 限制 Free plan 访问 GPT-3.5 定期模型 更新 GPT-3.5 免费使用 无 Plus 访问 GPT-4 用图像、语音聊 天并创 建图像 GPT-4$20/月 每三小时 的使用 上限为 50 条消息 开发者 描述 模型 输入价格 输出价格 gpt-4 Turbo 凭借更新 的知识 和最广 泛的功 能,GPT-4 T urbo 比 GPT-4 更强大,并 且价格 更低。gpt-4-1106-preview$0.01/1K tokens$0.03/1K tokens gpt-4-1106-vision-preview$0.01/1K tokens$0.03/1K tokens gpt-4 凭借广泛 的常识 和领域 专业知 识,GPT-4 可以遵循 自然语 言的复杂指 令并准 确解决 难题。gpt-4$0.03/1K tokens$0.06/1K tokens gpt-4-32k$0.06/1K tokens$0.12/1K tokens GPT-3.5 Turbo gpt-3.5-turbo-1106 是 该系列 的旗舰 型号,支持 16K 上 下文窗口并针对 对话进 行了优 化。gpt-3.5-turbo-instruct 是 Instruct 模 型,仅支 持 4K 上下文 窗口 gpt-3.5-turbo-1106$0.0010/1K tokens$0.0020/1K tokens gpt-3.5-turbo-instruct$0.0015/1K tokens$0.0020/1K tokens 资料来源:OPENAI 官网,中信建 投证券 AI PC 的 红 利 不 仅仅 体 现在用 户 层 面,对 应用 厂 商来 说同 样 具 有显 著 的优 势,能 够分 摊 云 端算 力 成本。将一些处理 从云端 转移到 终端,不仅可 以减轻 云基础 设施 的压力,同时也 有助于 降低 运营成本。这种 本地化 处理的趋势为 应用开 发商和 应用 开发者提 供了更 为经济 和高 效的方式 来探索 和构建 应用。据估算 ChatGPT 每天的运营成本可 能超过 70 万美元。通过在 AI PC 上进 行本地 处理,应 用厂商 能够减 少对 云端服务 器的依 赖,降 低了在维护和 更新云 基础设 施上 的投入。这对于 小型独 立应 用开发商 尤其重 要,因 为他 们可能没 有庞大 的云服 务预算,AI PC 提供了一 个更为 可行的选 择。另 一方面,AI PC 的本地化大 模型能 力为 应用开发 者提供 了更丰 富的 工具和资源,使 他们能 够更加 灵活地创 造各种 应用。这种 高效性和 经济性 有助于 激发 更多独立 应用的 创新和 发展。应用开发 者可以 更容易 地探 索新的功 能、提 升用户 体验,而不用 过分担 心云端 服务 的性能和 成本问 题。5 海外行业 深度报告 消费电子 请务必阅读正文之后的免责条款和声明。技术突破+产品 落 地+生态逐 步 建 立。从 PC 发展的历史看,往 往会经 历从技 术突 破到产品 落地,再到生态逐步形 成的过 程。从 AIPC 产业看:1)技术角 度,算力提升 与算法 改进 逐步 满足 AIPC 对于 终端算 力的低功耗、高性能 的需求;2)产品角度:芯 片厂商 陆续发 布针对 AIPC 场景优 化的芯 片产品,如骁 龙 X Elite、英特尔 Meteor Lake,整机厂 商也积极 推进产 品落地;3)生态角度:底层算 力厂商 立足现有 领域优 势,积极 开 展合作,生 态有望 逐步建 立、包括 AI 软件、操作系 统等。二、技 术 端:算力 提 升 与 算 法 改进 推 动 AI PC 发展 在 计 算 方式 方 面,AI 引擎 采用 CPU+GPU+NPU 异 构 计 算,具 有更 强 算力。AI PC 使用异 构计算,将串行计算或逻 辑调度 等计算 任务 分配给 CPU 运算,而 将矩 阵计算等 并行计 算任务 分配 给 GPU、FPGA 或 NPU 等特定优化的 处理器,这使 得 AIPC 拥 有 更 强 大 的 算 力,支 持 包 括 CPU、GPU、NPU 在 内 的 多 种 异 构 计 算 处 理 器。通过将不 同类型 的计算 任务 分配给适 合的处 理器,异构 计算不仅 提高了 算力和 性能,还降低 了功耗,同时 具备处理多类 型任务 的发展 潜力。在 成 本 方 面,异构计算相 对于采用 不断更 新 ASIC 架 构的方式 具有更 低的使 用成本和替换 成本。在产业落地方面,异构计算能够适 应不 断变化的 神经网 络算法 和计 算架构,为应对 快速发 展的技术环境 提供了 更具经 济效 益的解决 方案。图 5:AI PC 支持 CPU、GPU、NPU 在 内的异 构计算 数据来源:INTEL 官网,中信建 投 证券 在 算 法 层,模 型蒸 馏、压 缩 助力 AI PC 终 端 部署。个人大模型需 要强大 的 AI 能力,以满足 用户日 益增加的 AI 需 求和任 务复杂 性。在移动终 端方面,由于 硬件 资源受限,无法 直接部 署云 端的大 模 型 和 推 理 运 行 框 架,因此在移 动终端 和 IoT 设备 上部署的 关键在 于对模 型进 行压缩和 对运行 框架进 行轻 量化,将 大模型 压缩到 适合终端的规 模,以 便能够 在本 地进行推 理并实 时响应,同 时确保本 地和公 共大模 型之 间相互补 充,各 司其职。为 实 现 在移 动 设备 和 边缘 设备 上 的 高效 部 署,模型 蒸 馏和 压 缩 等技 术 变得 尤 为关 键。(1)模型 蒸 馏 通过训练“教师”网络,监督“学 生”网络 进行学 习,将 教师 网络的知 识迁移 到学生 网络 上,使得 学生网 络能够 表现出类似教 师网络 的性能,从 而实现在 资源受 限的设 备上 的部署。(2)模 型 压缩 采用 剪 裁、量 化等 方 法,减小模型的尺寸 和复杂 度,同时保 留其核心 能力,而不 显著损 害其 AI 性能。例如,联 想 创新科技 大会中 提到的 模型 压缩技术可 以评估 大模型 中数 百亿参数 的不同 耦合结 构的 重要性,动态 分配性 能资源,从而降低 基础模 型的大 小,实现大模 型在资 源有限 设备 上的运 行。这样 的技术 应用 能够在保 证模型 性能的 同时,借助云端 强大的 AI 能力支持,确保 个人大 模型在 通用 场景服务 中具备 高效的 能力。6 海外行业 深度报告 消费电子 请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图 6:模型 蒸馏框架 图 7:模型 压缩技术 数据来源:Hinton,Geoffrey,Oriol Vinyals,and Jeff Dean.Distilling the knowledge in a neural network.arXiv preprint arXiv:1503.02531(2015).中信 建投证 券 数据来源:CSDN,中信 建投证 券 三、产品端:头部 厂 商 进 军 AI PC,软 硬 件 协 同推 进 产 品 落 地 3.1 芯片:多方入局 AI 芯 片,ARM 架构迎 来新机遇 各 处 理 器制 造 商纷 纷 进军 AI 芯片。IDC 认为一台“具 备 AI 能 力”的 PC 必 须拥有 专用的芯 片组或 模块来加速 AI 计算。目前高 通的 Hexagon 加速 器、苹 果的神 经引擎、英特尔 的 Movidius VPU 和 AMD 的 APU 可以满足以 上要求。苹 果于 2020 年 Q4 推出 M1 神经引擎,随着 2023 年第二季度 推 出的 M3 系列,苹果 成为了 第一家完全 具备 AI 能力 的 PC 制造商。高通 于 23 年 10 月发布 骁龙 X Elite 处 理器,其 全新 Hexagon NPU 最高可提供 45 TOP 算力,算力 方面较同 行其他 产品领 先。在 x86 领域,AMD 于 2023 年第二季 度推出 了“Phoenix”Ryzen 7040 系列,并计划 在 2024 年下半年推出的 8050 系列将进一 步完善 AI 产 品。英特 尔 2023 年三季度推出Meteor Lake 系 列,嵌入 Movidius VPU 来实现 AI,随后 会继续推 出 Arrow Lake 和 Lunar Lake 版本。表 4:各处 理器制造 商进军 AI 芯片 处理器 发布时间 架构 制程技术 AI 引擎 AI 算力 苹果 M3 Q4 2023 ARM TSMC N3 Neural engine 18 TOPS 高通 骁龙 X Elite Q4 2023 ARM TSMC N4 Hexagon 45 TOPS(整体 75TOPS)骁龙 8cx Gen4 H1 2024(E)ARM TSMC N4 Hexagon 45 TOPS(E)AMD Ryzen 7040 Q2 2023 X86 TSMC N4 Ryzen AI 10 TOPS(整体 33TOPS)Hawk Point 2024Q1 X86 TSMC N5/3 XDNA 16 TOPs(整体 39TOPS)Strix Point Mono 2024H2(E)X86 TSMC N5/3 XDNA 2 约 25 TOPs Strix Point Halo 2024H2(E)X86 TSMC N5/3 XDNA 2 约 50 TOPs Intel Meteor Lake 2023 Q4 X86 Intel 4 Movidius VPU 34 TOPS Arrow Lake 2024H2(E)X86 Intel 20A-Lunar Lake 2024H2(E)X86 Intel 18A Panther Lake 2025(E)X86 Intel 18A 资料来源:各公 司官网,中信 建投 证券 7 海外行业 深度报告 消费电子 请务必阅读正文之后的免责条款和声明。CES 2024 大 会期 间,英 伟达、英 特尔、AMD 再次 围绕 AIPC 推 出 新 产 品。英伟达发 布了三 款 GeForce RTX 40 SUPER 系列 GPU,包括 GeForce RTX 4080 SUPER、GeForce RTX 4070 Ti SUPER 和 GeForce RTX 4070 SUPER。新 GeForce RTXSUPER GPU 的专用 AI Tensor 核心可提 供高达 836 个 AI TOPS,为游戏、创造和 日 常生产力 领域的 AI 提供 变 革性功能。英特尔推 出全新 酷睿 HX 和 U 系列 CPU,增加核 显数 量提高 AI 性能。酷睿 HX 系列以酷 睿 i9-14900HX 为主,该处理 器拥有 24 个核心,分 别是 8 个性能核心(P 核心)和 16 个高效核心(E 核心)。U 系 列移动 处理器 以 酷睿 7 处理器 150U 为主导,具有 10 核/12 线程和 高达 5.4 GHz 的睿频频率。英特 尔表示,此次 更新提高 了 51%的多任务 处理性能,支 持高达 192 GB 的 DDR5-5600 兆传输/秒(MT/S)内存总量,为 AI PC 提供 了更强 劲的解 决方案。AMD 推出 Ryzen 8000G 系列、Ryzen 5000 系列桌面 处理器、Radeon RX7600 XT GPU。AMD Ryzen 8000G 系列桌面处理器,配 备内置显 卡 Ryzen 7 8700G 并首次将 NPU 引入台 式电 脑处理器。RX 7600 XT GPU 将 VRAM 从 8GB 增加到 16GB,定价 330 美元,低于 英伟达 最新发 布的 GPU。表 5:CES 2024 部分 AI 芯片/处 理器 厂商 产品 产品特征 英伟达 RTX 4080 SUPER GeForce RTX 4080 SUPER 10240 CUDA 核心和运 行速度 为 23 Gbps 的全球最 快的GDDR6X 显存(VRAM),非常 适 合 4K 全光线追踪 游戏和 要求最 苛 刻的生成 式 AI 应用。RTX 4070 Ti SUPER 具有 8448 CUDA 核心和更多 的内 存,将帧缓 冲区增 加到 16GB,并 伴随着 256 位内存 总线。它可 以最大 限度地 发挥 1440p 的高 刷新率 面板,甚至可 以以 4K 分辨 率进行 游戏。RTX 4070 SUPER 配备 7168 CUDA 核心拥有比 GeForce RTX4070 多 20%的 CUDA 核心,非 常适合 在最新和最出 色的游 戏中以 1440p 的 最大设置 进行游 戏。AMD 锐龙 8000G 系列台 式机处 理 器 搭载了 AMD Ryzen AI 技术,是首款搭载 NPU 的 台式电 脑处理 器,在台式机 领域率 先具备加速 AI 软件,优化 AI 工作负载,提高 AI 处理效率,并开 启了 AI 降噪等多项功 能。全新 AMD 锐龙 5000 系 列台式 机 处理器 基于成熟 的“Zen 3”架构,该架 构 通过更高 的时钟 速度和 更高的 效率 优化了性 能 英特尔 第 14 代 HX 系列移 动处理 器 拥有 8 个性 能核和 16 个 能效核,2024 年,超过 60 款搭 载英特 尔 酷睿第 14 代 HX 处理器的笔 记本电 脑机型 即将上 市。台式机处 理器 扩展了英 特尔酷 睿第 14 代台 式机 处理器家 族,使主流 PC 用 户和各 类面向垂 直市场 的企业能够以 全新的 方式体 验到英 特尔 最新一代 台式机 处理器 的卓越 性能。酷睿 U 处理 器 1 系列 满足了主 流移动 PC 用 户对轻 薄本 的期待,在轻薄 本上可 以实现 能效 与性能的 平衡。搭载英特尔酷 睿 U 处理 器 1 系列 的笔 记本电脑 将在 2024 年 第一季 度上 市。资料来源:各公 司官网,中信 建投 证券 3.1.1 Intel Intel 发 布 首 款 集 成式 NPU,Meteor Lake 架 构 或 带 领数 亿 台 PC 进入 AI 时代。英特尔于 23 年 12 月 14 日推出了基 于 Meteor Lake 架 构的第一 代英特 尔酷睿 Ultra 处理器,首 批上市 的处理 器涵盖酷 睿 Ultra 7/5 系列。Meteor Lake 是 Intel 首款 集 成了 NPU 的处理器 产品,能在 PC 上实现 高能效 本地 推理。在 CPU 和 GPU 之外,NPU 能以更好的 能效比 实现 对人工智 能任务 不同维 度的 加速,如视 频会议 时的背 景 虚化、眼睛 角度矫 正以及 对人的追踪 等。通 过低功 耗的 人工智能 加速模 块,可 以一 定程度降 低 CPU 和 GPU 的 使用,以 换取笔 记本更 好的电池续航。Meteor Lake 被 分为四个 部分:SoC、IO、CPU 和 GPU,NPU AI 加速 引擎内置 于 SoC 模 块。8 海外行业 深度报告 消费电子 请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图 8:GPU、NPU、CPU 如 何分 工协作 数据来源:机核,热点 科技,盒六 网,中信 建投证 券 图 9:Meteor Lake 架构 数据来源:机核,热点 科技,中信 建投证券(1)Meteor Lake 作为首个采用 3D Foveros 封 装技 术的 客 户 端芯 粒 设计 的 产品,将计算模 块(Intel 4)、SoC 模块(N6)、1/0 模块(N6)、图形模 块(N5)封装在一 起,能耗 相比此 前有重 大进 步。(2)首 款 配 备 集 成 式的神 经 网 络加 速 单元(NPU)的 酷 睿 处理 器,Meteor Lake 将会带来 高能效的 AI 加 速 和本地推 理体验。(3)芯片采用 Intel4 制程(7nm 工艺),多达 6 个性能核,8 个能效核,以及 2 个低功 耗岛能效 核,一 共加起 来会 支持 22 个线程,集成 Intel 锐炫显卡,带来 独立显 卡级 别的性能。未来两年 英特尔 三款 AI 芯片 计 划 推出,更强 人 工智 能加 速 效 率。Arrow Lake(Intel 20A)和 Lunar Lake(Intel 18A)计 划于 2024H2 推出,Panther Lake(Intel 18A)计 划于 2025 年推出。下一代 的 Arrow Lake 将覆盖桌面和 移动平 台,主要 侧
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