20240418_山西证券_边缘AI行业深度:边缘AI硬件引领硬件创新时代_37页.pdf

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请务必阅读最 后一页股票评级说明和 免责声明 1电 子 边 缘 A I 行 业 深 度 领 先 大 市-A(维 持)边缘 A I 硬件,引 领硬件 创新 时代2 0 2 4 年 4 月 1 8 日 行 业 研 究/行 业 深 度 分 析电子板块 近一年市 场表现资料来源:最闻相 关 报 告:【山 证 半 导 体】存 储 行 业 深 度 报 告:把握 行 业 周 期 反 转 机 会,存 储 产 业 链 国 产替代空间大 2 0 2 4.4.1 7【山证电子】山西证券电子行业周跟踪:A I 市 场 竞 争 加 剧,A I P C 加 速 落 地,关注 联 想 4 月 1 8 日 科 技 创 新 大 会2 0 2 4.4.1 5分析 师:高宇洋执业登记编码:S 0 7 6 0 5 2 3 0 5 0 0 0 2邮箱:g a o y u y a n g s x z q.c o m投 资 要 点:边 缘 A I 是 云 端 算 力 的 有 效 补 充,也 是 A I 应 用 落 地 的 必 要 工 具,长 期 成长 空 间 巨 大,当 前 已 处 于 爆 发 前 期。伴 随 A I 应 用 范 围 扩 大,整 体 算 力 需 求日 益 增 长,同 时 对 于 算 力 及 时 性、安 全 性 等 个 性 化 需 求 凸 显,边 缘 端 算 力 增长 已 经 成 为 趋 势,以 P C、手 机、汽 车 等 终 端 作 为 载 体 的 边 缘 算 力 将 对 硬 件产 业 链 产 生 新 一 轮 革 新。主 流 厂 商 核 心 S o C 算 力 大 幅 度 升 级,边 缘 A I 技 术 基 础 已 具 备,新 一 轮硬 件 升 级 趋 势 已 形 成。主 流 芯 片 大 厂 英 特 尔、A M D、高 通、苹 果 等 陆 续 推出 边 缘 端 高 算 力 性 能 的 旗 舰 芯 片 产 品,目 前 边 缘 端 已 具 备 运 行 大 模 型 能 力,预 计 未 来 3-5 年 P C、手 机、汽 车、I o T 等 终 端 将 陆 续 搭 载 更 大 算 力,终 端 产品 形 态 与 市 场 格 局 将 产 生 明 显 变 化。芯 片 升 级 带 来 整 机 产 品 结 构 与 功 能 优化,新 一 轮 硬 件 升 级 趋 势 已 形 成。边 缘 终 端 革 新 将 带 来 下 一 轮 硬 件 创 新 周 期,边 缘 A I 对 于 国 内 市 场 及 供应 链 带 来 新 的 成 长 动 力。当 前 消 费 终 端 技 术 革 新 放 缓,硬 件 换 机 周 期 拉 长,A I 将 有 力 拉 动 新 一 轮 周 期。A I 硬 件 对 终 端 整 机 代 工、芯 片、结 构 件、存 储等 众 多 环 节 有 更 高 技 术 需 求,价 值 量 的 提 升 及 终 端 换 机 周 期 将 带 动 国 内 供 应链 享 受 创 新 溢 价。重 点 公 司 关 注:P C 及 消 费 电 子 产 业 链 公 司,华 勤 技 术、春 秋 电 子、思泉 新 材;边 缘 端 芯 片 设 计 公 司,晶 晨 股 份、瑞 芯 微、全 志 科 技。风 险 提 示:A I 产 业 发 展 进 度 不 及 预 期;下 游 消 费 电 子 景 气 度 修 复 不 及 预 期;供 应 链 受 贸 易 摩 擦 影 响 不 及 预 期。行 业 研 究/行 业 深 度 分 析请务必阅读最 后一页股票评级说明和 免责声明 2目 录1.边 缘 A I:A I 普 及 的 硬 件 基 础.61.1 边 缘 A I 是 什 么.61.2 边 缘 A I 的 相 对 优 势.71.3 边 缘 A I 的 应 用 场 景.82.边 缘 A I:A I 普 及 的 硬 件 基 础.1 12.1 A I P C 芯 片:主 流 大 厂 路 线 推 出 新 品,相 对 传 统 P C 大 幅 提 升 算 力.1 12.1.1 高 通:基 于 A R M 架 构 的 新 一 代 P C 芯 片,算 力 领 先 同 行.1 42.1.2 苹 果:M 系 列 芯 片 算 力 大 幅 提 升.1 52.1.3 英 特 尔:P C 芯 片 龙 头,A I P C 时 代 引 领 行 业 发 展.1 62.1.4 A M D:A I 芯 片 不 断 迭 代,算 力 能 力 持 续 提 升.1 62.2 主 流 A I 手 机 芯 片 厂 商.1 72.2.1 高 通:手 机 领 域 芯 片 龙 头,新 款 旗 舰 芯 片 算 力 提 升 明 显.1 82.2.2 联 发 科:旗 舰 芯 片 全 大 核 设 计,A I 模 型 搭 载 能 力 大 幅 提 升.1 92.3 A I 大 模 型 端 侧 落 地 推 动 终 端 存 储 容 量 提 升.2 03.边 缘 A I 硬 件 产 业 链 生 态 与 展 望.2 13.1 A I P C 或 为 P C 产 业 提 供 重 要 发 展 动 力.2 13.2 边 缘 A I 在 不 同 终 端 的 应 用.2 53.3 边 缘 A I 产 业 链 中 的 国 产 化 机 会.2 84.重 点 公 司 梳 理.2 94.1 P C 消 费 电 子 产 业 链:华 勤 技 术.2 94.2 P C 消 费 电 子 产 业 链:春 秋 电 子.3 04.3 P C 消 费 电 子 产 业 链:思 泉 新 材.3 14.4 边 缘 端 芯 片 产 业 链:晶 晨 股 份.3 24.5 边 缘 端 芯 片 产 业 链:瑞 芯 微.3 34.6 边 缘 端 芯 片 产 业 链:全 志 科 技.3 4ZXAZzQqNnOrQsMtQrMsNqRbRaO8OpNqQmOqMkPmMqMeRmNzQ7NnMpRwMrNpOxNpPqO行 业 研 究/行 业 深 度 分 析请务必阅读最 后一页股票评级说明和 免责声明 35.风 险 提 示.3 5图 表 目 录图 1:A I 处 理 的 重 心 正 在 向 边 缘 转 移.6图 2:边 缘 A I 的 模 型 架 构 种 类.7图 3:高 通 全 栈 式 优 化 S t a b l e D i f f u s i o n 模 型.9图 4:高 通 在 安 卓 手 机 上 运 行 S t a b l e D i f f u s i o n.9图 5:微 软 介 绍 C o p i l o t 对 工 作 效 率 的 提 升.9图 6:高 通 发 布 面 向 主 动 式 车 载 辅 助 的 人 工 智 能.1 0图 7:主 要 厂 商 产 品 发 布 时 间.1 1图 8:高 通 P C 芯 片 骁 龙 X E l i t e 宣 传 图.1 4图 9:英 特 尔 U l t r a 芯 片 与 竞 品 A I 性 能 对 比 测 试.1 6图 1 0:A M D 最 新 产 品 数 据 表.1 7图 1 1:高 通 骁 龙 8 G e n 3 配 置.1 9图 1 2:联 发 科 最 新 手 机 旗 舰 天 玑 9 3 0 0.1 9图 1 3:运 算 速 度 与 硬 件 的 限 制 关 系.2 0图 1 4:美 国 G D P 物 量 指 数:计 算 机 最 终 销 售(单 位:以 2 0 1 7 年 为 1 0 0).2 1图 1 5:全 球 P C 出 货 量(年,百 万 台).2 2图 1 6:全 球 P C 出 货 量(季 度,百 万 台).2 2图 1 7:联 想 A I P C 推 介 展 示.2 3图 1 8:联 想 与 英 伟 达 合 作 混 合 人 工 智 能 计 划.2 3图 1 9:联 想 T h i n k P a d X 1 C a r b o n A I.2 3图 2 0:联 想 小 新 P r o 1 6 A I 酷 睿 版.2 3行 业 研 究/行 业 深 度 分 析请务必阅读最 后一页股票评级说明和 免责声明 4图 2 1:2 0 2 3 年 1 0 月 A n d r o i d 手 机 性 能 排 行.2 6图 2 2:小 米 1 4 U l t r a 大 模 型 影 像 技 术 展 示.2 6图 2 3:基 于 蓝 心 大 模 型 的 A I 产 品 蓝 心 小 V.2 7图 2 4:A I P I N 产 品 介 绍.2 7图 2 5:A I 为 P C 产 业 链 带 来 的 发 展 机 会.2 8图 2 6:华 勤 技 术 营 业 收 入(亿 元).3 0图 2 7:华 勤 技 术 归 母 净 利 润(亿 元).3 0图 2 8:春 秋 电 子 营 业 收 入(亿 元).3 1图 2 9:春 秋 电 子 归 母 净 利 润(亿 元).3 1图 3 0:思 泉 新 材 营 业 收 入(亿 元).3 2图 3 1:思 泉 新 材 归 母 净 利 润(亿 元).3 2图 3 2:晶 晨 芯 片 应 用 终 端 N e x p l a y g r o u n d.3 3图 3 3:晶 晨 芯 片 应 用 终 端 T e l l y.3 3图 3 4:晶 晨 股 份 营 业 收 入(亿 元).3 3图 3 5:晶 晨 股 份 归 母 净 利 润(亿 元).3 3图 3 6:瑞 芯 微 营 业 收 入(亿 元).3 4图 3 7:瑞 芯 微 归 母 净 利 润(亿 元).3 4图 3 8:全 志 科 技 营 业 收 入(亿 元).3 4图 3 9:全 志 科 技 归 母 净 利 润(亿 元).3 4表 1:I n t e l A I P C 芯 片 与 非 A I 芯 片 数 据 对 比.1 2表 2:A M D A I P C 芯 片 与 非 A I 芯 片 数 据 对 比.1 3表 3:主 要 A I P C 芯 片 参 数 对 比.1 3fUWNqEQKt3gogx1e8GL0AsiCYydMK33bsDsO0TSEcfaAUSMXyeEamqfkAI4jEs9X 行 业 研 究/行 业 深 度 分 析请务必阅读最 后一页股票评级说明和 免责声明 5表 4:苹 果 M 系 列 芯 片 性 能 对 比.1 5表 5:主 要 A I 手 机 芯 片 参 数 对 比.1 8表 6:各 大 厂 商 P C 上 市 节 奏.2 4表 7:全 球 个 人 电 脑 设 备 市 场 预 测(出 货 量:百 万 台).2 5行 业 研 究/行 业 深 度 分 析请务必阅读最 后一页股票评级说明和 免责声明 61.边 缘 A I:A I 普 及 的 硬 件 基 础1.1 边缘 A I 是什 么边 缘 A I,也 称为 边 缘人 工 智能,指 在物 理 世界 设 备中 部 署 A I 应 用。这项 技术之所 以被称为“边缘 A I”,是一种在物理设备上本地处 理的 A I 算法。具体来说,边缘 A I 的计算发生在靠近用户和数据的网络边缘,而不是集中在云计算设施或私人数据中心。这种技术在全球范围内的网络边缘都可以应用,例如零售店、工厂、医院,甚至我们身边的交通信号灯、自动化机器和电话等设备都可以做为边缘 A I 的终端。边 缘 A I 本 质 是将 边 缘 计算 与 A I 进 行 一种 结 合,在 分 布 式 的物 理 架 构 下去 进 行 A I 计 算,相 对 于传 统 的 云 A I,边 缘 A I 在 算 力的 性 价 比和 效 率 上 有明 显 优 化,因 此 也扩 大 了 A I 计 算 的适用 范围。传统 A I 的使用场景有一 定局限性,难以面对实际应 用场景的多样化,云 A I 大模型对特定场景的适配性较差,易出现算力的不足或者冗余,算力使用的性价比偏低。同时云计算在边缘端对于数据的传输通信有较高要求,网络安全及传输速率的劣势使得计算效率略显不足。而边缘 A I 针对不 同应用场景,在芯片、模型、感 知等层面进 行专有设 计,使得数 据在终端进行采集、计算,不 仅提升了 A I 运算效 率,同时降 低了对云 算力的消耗,而人工 智能技术作 为一种高性能计算,应用于边缘端,也极大扩展了 A I 技术的使用场景。图 1:A I 处 理 的 重 心 正 在 向 边 缘 转 移资 料 来 源:英 伟 达、山 西 证 券 研 究 所行 业 研 究/行 业 深 度 分 析请务必阅读最 后一页股票评级说明和 免责声明 71.2 边缘 A I 的相 对优 势边 缘 A I 相 对 传 统 云 A I 的 四 大 优 势,分 别 为 算 力 节 省、低 延 时、隐 私 定 制、交 互 简 洁,是 边 缘 A I 扩 大 自 身 应 用 场 景 的 核 心 优 势。算 力 成 本 是 A I 运 算 的 主 要 成 本,传 统 云 端 模 型 参数在千 亿以上,单 次计算调 用的算力和 存力成本巨 大,而边 缘 A I 模型针 对具体应用 对模型进行优化,降低了参数和训练数据的规模,另外直接将运算在边缘端进行,减少了数据在云端和边缘端 的传输,同 样也是对 成本的节约。其次边缘 A I 的优势 还体现在低 延时和离 线状态的使用,传统云端模型需要将数据传输至数据中心,网络的稳定性,以及传输过程中的延时,将明显降低 A I 应用使用的可靠性和及时性,而边缘 A I 则可以在无连接状态使用模 型,规避了传统云端模型的劣势。另外边缘终端直接计算,可以避免数据上传云端造成的信息泄露等问题,更有利于信息安全,同时由于本地信息的个性化,边缘模型能够根据用户的个性化需求,针对用户的爱好、性格给出更有价值的输出结果,提供差异化的 A I 服务。边缘 A I 与传统 A I 互有优势,实际应用过程中,根据使用场景的差异,边缘 A I 的模型架构 又 可 分 为 终 端 为 中 心 的 混 合 A I、基 于 终 端 感 知 的 混 合 A I、终 端 与 云 端 协 同 处 理 混 合 A I。之所以要对 A I 计算进行分工,是由于在不同的场景下,根据云端和边缘端的计算、存储能力,需要将 A I 计算和存储分配到云和终端共同完成,使得整体 A I 计算效率最大化。图 2:边 缘 A I 的 模 型 架 构 种 类行 业 研 究/行 业 深 度 分 析请务必阅读最 后一页股票评级说明和 免责声明 8资 料 来 源:E d g e I n t e l l i g e n c e:P a v i n g t h e L a s t M i l e o f A r t i f i c i a l I n t e l l i g e n c e w i t h E d g e C o m p u t i n g、山 西 证 券研 究 所终 端 为 中 心 的 混 合 A I,即 是 将 所 有 的 计 算 过 程 均 在 边 缘 端 进 行。当 边 缘 终 端 的 计 算 性 能较高,且运行的模型复杂度不高的时候,直接将模型搭载在终端上,依靠终端进行数据处理和存储,一般适用于计算能力较强的终端,例如 P C 等。这种模型的优势是更快速的响应用户 请求,且降低对云端的计算负载,同时在离线状态下也能实现模型运行,是一种完全不依赖云端数据中心的边缘模式。终 端 感知 的 混 合 A I,终 端负 责 的 数据 采 集 和 存储,然 后 将数 据 传 输到 云 端 进 行 A I 计 算,最 终通 过终 端 进行 数据 输 出。这是一 种结合终端 数据处理 能力,与云 端计算能力 的边缘 A I 模式,一般适用于数据输入输出能力强,但计算能力有限的终端,例如手机、智能音箱等。利用边缘终端对数据进行预处理标准化,对于用户来说,既能保证数据输入的有效性,也保障了传输数据的隐私性,而对于云端数据中心,则有效降低了数据负载。终 端 与云 端 协 同处 理 混 合 A I,这 是 一种 结 合 终端 数 据 处 理能 力 与 云 端计 算 能 力的 边 缘 A I运 行模 式。在这种 模式下,模 型自主判 断 A I 计算在 云端和边缘 端的分配,当计算需 求较为简单时,则在终端进行简易模型的计算,而当终端计算结果准确性下降后,则再通过云端的大模型进行 修正。协同 处理的模 式对使用场 景有更强的 适应力,适配不同的 A I 使用需 求,其难点在于对算力的分配算法,如何判定在云端或终端进行计算。潜在方案是先在终端进行初步计算,然后将计算结果发送到云端进行验证,由验证的正确率来判断是否要在云端进行重新计算,从而实现云端算力的动态调整。1.3 边缘 A I 的应 用场 景边 缘 A I 模 型 的 研 发 加 速 边 缘 A I 的 应 用 场 景 扩 展,当 前 已 有 众 多 边 缘 模 型 发 布,其 模 型参 数在 10 亿 至 100 亿 之间。受边缘终端 的计算性能限制,边缘端搭载 的 A I 模型较传统 模型更加轻量级,其参数范围取决于模型的预期功能和搭载的终端。根据高通预测,未来在边缘端搭载的模型参数范围在 10-10 0 亿之间,且 100-150 亿参数级别的模型可以覆盖大部 分的边缘 A I应用。边 缘 A I 推 广 的 基础 是 边 缘 模 型 的推 出,高 通 在 手机 上 演 示 使 用 S t ab l e D i f f u s i on 来 生 成 图像,标 志 着 A I 大 模 型 首 次 在 安 卓 手 机 终 端 上 得 到 应 用。S t a bl e D i f f us i on 过 去依 靠 云端 运 行,行 业 研 究/行 业 深 度 分 析请务必阅读最 后一页股票评级说明和 免责声明 9参数超过 10 亿,高通通过全栈 A I 优化,使用降低浮点数、减少存储溢出、升级算力性能等方式,使得模型可以在骁龙 8 G e n 2 平台上运行。图 3:高 通 全 栈 式 优 化 S t a b l e D i f f u s i o n 模 型 图 4:高 通 在 安 卓 手 机 上 运 行 S t a b l e D i f f u s i o n资 料 来 源:高 通 官 网、山 西 证 券 研 究 所 资 料 来 源:高 通 官 网、山 西 证 券 研 究 所边 缘 A I 由 于 其算 力 节 省性、低 延 时、隐 私 定制、交 互 等优 势,在 各 行各 业 都 有广 阔 应 用前 景,例 如消 费 电子、P C 办 公、智 能汽 车 等领 域。根据 英特尔高 级副总 裁 S a c hi n K a t t i 预测,2023 年 全 球 边 缘 市 场规 模 将 达 到 4450 亿 美 元,边 缘 A I 的 广 泛 应 用 将 会各 行 业 带 来 巨 大 的 发展机会。智 能 手机 及 智 能家 居 等 消 费电 子 类 产 品,使 用 边缘 A I 主 要 集中 在 视 觉识 别 及 语 音感 知 功能上。视觉识别领域,通过边缘 A I 算法,实现对人以及物体的识 别从从 2D 到 3D,适用范围大范围扩展,例如在智能家居领域,生物识别可实现人脸支付、门禁识别等复杂功能,物体识别可实现 3D 空间扫描等功能。语音感知功能在消费电子领域同样大 规模使用,例如手机、智能音箱的语音交互,智能家居的语音遥控等功能。笔 记 本电 脑 作 为 移动 生 产 终 端,边 缘 A I 将 显 著提 升 P C 作 为 生产 工 具 的 效率。微软 O f f i c e的 A I 功能体 现在 A I 助理“C opi l ot”,其功 能可帮助用 户草拟文档、根据内 容生成 P P T、数据表格生成和分析、会议内容转录等,目前已经广泛前装在各类新款 P C 终端上,微软也在官网上宣布 W i n dow s 1 1 P C 将推出 C opi l ot 按键,以增 强用户的 A I 使用体验。国内 W P S 同样推 出W P S A I,整 合 先 进的 自 然 语 言 处 理 技 术 和机 器 学 习 算 法,可 实 现文 字 识 别、语 音 识 别、智 能翻译、数据分析和图表生成等复杂功能,有效提高了用户的工作效率和准确性。图 5:微 软 介 绍 C o p i l o t 对 工 作 效 率 的 提 升行 业 研 究/行 业 深 度 分 析请务必阅读最 后一页股票评级说明和 免责声明 1 0资 料 来 源:微 软 官 网、山 西 证 券 研 究 所边 缘 A I 在 汽 车领 域 主 要应 用 于 智 能座 舱 和 自 动驾 驶 领 域,对 于 座舱 智 能 化以 及 自 动 驾驶提 供强 有力 技术 支持。智能座舱 领域高通在 C E S 2024 上展示了 多种边缘 A I 应用场景,推出面向主动车载辅助的 A I,基于骁龙数字底盘解决方案,可实现汽车端 L L M 模型的实现,帮助用户了解 天气、时段、行程信 息等多种类 信息。自动 驾驶领域 英伟达边缘 A I 扮演重 要角色,通过 边缘 设备 进行 数据 处理 和分 析,实现 边缘 A I 的 快速 高效 决策,英 伟达 最新 D R I V E A G X 平台,包含了开 发自动驾 驶功能 和智能座 舱的全部 硬件和 软件,可 实现 L 2+到 L 5 级的 全自动驾驶汽车系统。图 6:高 通 发 布 面 向 主 动 式 车 载 辅 助 的 人 工 智 能行 业 研 究/行 业 深 度 分 析请务必阅读最 后一页股票评级说明和 免责声明 1 1资 料 来 源:汽 车 之 家、山 西 证 券 研 究 所2.边 缘 A I:A I 普 及 的 硬 件 基 础2.1 A I P C 芯片:主 流大 厂路 线推 出新 品,相对 传统 P C 大幅 提升 算力终 端 处 理 器 芯 片 厂 商 主 要 在 手 机 芯 片 以 及 P C 芯 片 两 个 市 场 竞 争。大 部分 A I 手 机芯 片 产品发布会主要集中在 2023 年下半年,并且已经投入应用。而在 12 月份,A M D 8040 系列以及I n t e l U l t r a 系列处理器也 正式将笔记本电脑处理器 芯片竞争拉升至 A I P C 时代,相较于 普通 的P C 芯片,提升芯片运行 A I 大模型的能力,在功耗及计算速度上有明显 优化,这也标志着 A I P C芯片的技术迭代即将进入新一轮创新周期。图 7:主 要 厂 商 产 品 发 布 时 间行 业 研 究/行 业 深 度 分 析请务必阅读最 后一页股票评级说明和 免责声明 1 2资 料 来 源:谷 歌、英 特 尔、联 发 科、高 通、苹 果、A M D、芯 智 讯、山 西 证 券 研 究 所A I P C 芯 片 密 集 发 布,相 对 传 统 P C 芯 片 在 G P U 和 内 存 参 数 上 有 明 显 提 升。以 英 特尔 相近 的 两 款 A I P C 芯 片 为 比较,A I P C 芯 片 I n t e l C or e U l t r a 9 185H 配 置 了 相关 专 用 于 A I 性 能 提升 的 硬 件 I n t e l A I e ngi ne,因 此 在 32 位 浮 点 运 算 以 及 A I 算 力 上 有 了 巨 大 的 提 升,在 数 据 处 理速度相关 的频率以及内存最 大带宽均优于 I n t e l C or e i 9-13900。A M D 同一代产 品中,具备 R y z e nA I 引擎的 7940H S 与普通 C P U 有明显 差异。A I 处理器 在 G P U 上更加 领先,内 存带宽优于 普通 C P U,G P U 的频率有明显升级,而在最大内存带宽上也有明显提升。表 1:I n t e l A I P C 芯 片 与 非 A I 芯 片 数 据 对 比I n t e l C o r e U l t r a 9 1 8 5 H I n t e l C o r e i 9-1 3 9 0 0发售时间 Q 4/2 0 2 3 Q 1/2 0 2 3平台 笔记本 台式机核心 1 6 2 4线程 2 2 3 2G P U 型号I n t e l I r i s X e G r a p h i c s 1 2 8(M e t e o rL a k e)I n t e l U H D G r a p h i c s 7 7 0频率 0.6 0 G H z 0.3 0 G H z运算单元 1 2 8 3 2显存 3 2 G B 6 4 G B制程 5 n m 1 0 n m最大内存 9 6 G B 1 9 2 G B最大带宽 1 2 0.0 G B/s 8 9.6 G B/s功率 4 5 W 6 5 W行 业 研 究/行 业 深 度 分 析请务必阅读最 后一页股票评级说明和 免责声明 1 3资 料 来 源:C P U-M O N K E Y、山 西 证 券 研 究 所表 2:A M D A I P C 芯 片 与 非 A I 芯 片 数 据 对 比A M D R y z e n 9 P R O7 9 4 0 H SA M D R y z e n 9 P R O7 9 4 5A M D R y z e n 97 9 4 5 H X 3 DA M D R y z e n 9 8 9 4 5 H S发布时间 2 0 2 3 Q 2 2 0 2 3 Q 2 2 0 2 3 Q 3 2 0 2 4 Q 1平台 A I P C 台式机 游戏本 A I P C核心 8 1 2 1 6 8线程 1 6 2 4 3 2 1 6C P U 频率 4.0 0 G H z,最大 5.2 G H z 3.7 0 G H z 2.3 0 G H z 4.0 G H z,最大 5.2 G H zG P U 型号 A M D R a d e o n 7 8 0 MA M D R a d e o nG r a p h i c s(R a p h a e l)A M D R a d e o n 6 1 0 M A M D R a d e o n 7 8 0 MG P U 频率 0.8 0 G H z 0.4 0 G H z 0.4 0 G H z 0.8 G H z运算单元 1 2 2 2 1 2最大显存 3 2 G B 8 G B 8 G B 3 2 G B制程 4 n m 5 n m 5 n m 4 n m最大内存 2 5 6 G B 1 2 8 G B 6 4 G B 2 5 6 G B最大带宽 1 2 0.0 G B/s 8 3.2 G B/s 8 3.2 G B/s 1 2 0.0 G B/S热设计功率 3 5-5 4 W 6 5 W-1 7 0 W 5 5 W-7 5 W 3 5-5 4 W资 料 来 源:C P U-M O N K E Y、山 西 证 券 研 究 所主 流 厂 商 A I P C 芯 片 均 增 加 了 N P U 模 块,相 对 于 传 统 PC 芯 片 极 大 提 升 了 算 力,而 英 特尔 凭借 当 前的 开 发生 态 和硬 件 性 能优 势,占 据主 要 市场 份 额。各家 在新款 A I P C 芯片 上,均增加 了 A I 硬 件,其 自 身 的 算 力 叠 加 传 统 P C 芯 片 中 C P U 及 G P U 的 算 力,使 整 体 算 力 有 了 较 大提 升。而 在 竞 争 格局 上,市 场上 主 要 的 竞争 集 中 在 英特 尔、A M D、高 通等 厂 商,横向 对 比 各家优劣,A M D 在内存方面对其余两 家有明显优势,高通 G P U 频率相对更高,且其独有的高通引擎使 得在 A I 算力上 数值更高。而英特尔 则更加均衡,硬件方面 配置更多 核心,处理 线程更多,同时软件开发生态更为丰富,下游终端厂商接受度也更高,综合实力英特尔暂时领先。另外从当前下游 P C 新品发布来看,搭载英特尔芯片的产品也更加丰富。表 3:主 要 A I P C 芯 片 参 数 对 比型号 A P P L E M 3 M A XI n t e l C o r e U l t r a 91 8 5 HQ u a l c o m mS n a p d r a g o n X E l i t eA M D R y z e n 97 9 4 0 H SA M D R y z e n 98 9 4 5 H S发布时间 2 0 2 3 Q 4 2 0 2 3 Q 4 2 0 2 3 Q 2 2 0 2 3 Q 1 2 0 2 4 Q 1指令集 A r m v 8-A x 8 6-6 4 A r m-6 4 x 8 6-6 4 x 8 6-6 4C P U C O R E S 1 6 1 6 1 2 8 8行 业 研 究/行 业 深 度 分 析请务必阅读最 后一页股票评级说明和 免责声明 1 4型号 A P P L E M 3 M A XI n t e l C o r e U l t r a 91 8 5 HQ u a l c o m mS n a p d r a g o n X E l i t eA M D R y z e n 97 9 4 0 H SA M D R y z e n 98 9 4 5 H SG P UA p p l e M 3 M a x(1 6-C P U 4 0-G P U)I n t e l I r i s X eG r a p h i c s 1 2 8(M e t e o r L a k e)Q u a l c o m m A d r e n o(S n a p d r a g o n XE l i t e)A M D R a d e o n7 8 0 MA M D R a d e o n7 8 0 M频率 0.3 9 G H z 0.6 0 G H z 1.0 0 G H z 0.8 0 G H z 0.8 0 G H z最大显存 1 2 8 G B 3 2 G B 3 2 G B 3 2 G B制程 3 n m 5 n m 4 n m 4 n m 5 n m内存 1 2 8 G B 9 6 G B 6 4 G B 2 5 6 G B 2 5 6 G B内存最大带宽 4 0 9.6 G B/S 1 2 0.0 G B/s 1 3 6.0 G B/s 1 2 0.0 G B/s 1 2 0.0 G B/sA I 硬件A p p l e N e u r a lE n g i n eI n t e l A I e n g i n eQ u a l c o m m A Ie n g i n eA M D R y z e n A I A M D R y z e n A IA I 算力1 6 N e u r a l c o r e s 3 5 T O P SD e d i c a t e d L o wP o w e r A I E n g i n e(I n t e l V P U)N P U 4 5 T O P S在使用高通引擎时总算力 7 5 T O P SA M D d e d i c a t e d A IX D N A T e c h n o l o g yN P U 最高 1 0 T O P S最高 1 6 T O P S功耗 5 7 W 4 5 W 2 3 W 5 4 W 4 5 W满载功率 6 5 W 8 0 W 5 4 W资 料 来 源:C P U-M O N K E Y、高 通、A M D、山 西 证 券 研 究 所2.1.1 高 通:基 于 A R M 架 构 的 新 一 代 P C 芯 片,算 力 领 先 同 行高 通的 最 新 PC 处 理器 骁 龙 X E li te 在 算力 性 能 上显 著 提 升。2023 年 10 月 26 日高 通发布了 其 用 于 A I P C 方 向 的 最 新 处 理 器 骁 龙 X E l i t e,使 用 12 核 高 通 O r y o n C P U 与 A dr e no G P U,G P U 32 位浮 点运算 能力达 到了 4.6T F l O P S,骁龙 X E l i t e 能够 在设备 上运行 超过 13B 参数 的生成 式 A I L L M 模 型。此 外 还 搭 载 了 高 通 H e x a g on N P U,其 基 础 算 力 达 到 45T O P S,搭 配 高 通 A I引擎 算力最 高可达 75T O P S,使用 L P D D R 5x 内存,136 G B/s 带宽,以及 适配的终 端 A I,输 出速度 30T o ke ns/s。同时,芯片有着低能耗的优点,一次充电可维持几天工作时间。图 8:高 通 P C 芯 片 骁 龙 X E l i t e 宣 传 图行 业 研 究/行 业 深 度 分 析请务必阅读最 后一页股票评级说明和 免责声明 1 5资 料 来 源:高 通、山 西 证 券 研 究 所2.1.2 苹 果:M 系 列 芯 片 算 力 大 幅 提 升苹 果 M 系 列 处 理 器 一直 以 其 独 有 的 统 一 内 存 架 构 占 据 市 场,采 用 统 一 的内 存 架 构 可 提 供高 带 宽、低 延 迟 和 出 色 的 功 耗 表 现。M 3 系 列芯 片,配置 128G 显 存,可 以 运行 数 十 亿参 数 的更 大 的 T r a ns f or m e r 模 型。在 算 力 的 性 能 上,M 3 M A X 的 G P U 提 供 14.2T F l O P S 的 32 位 浮 点算 力,搭 载 A ppl e N e ur a l E ngi ne,使 N P U 算 力 达 到 35T O P S,相 较 上 一 代 有 较 大 幅 度 提 升。M 3 M A X 芯 片 中 的 晶 体 管 数 量 达 920 亿 个,搭 配 16 核 C P U 核 心,40 核 G P U 核 心,相 较 于M 1 M a x,C P U 性能提速 80%,G P U 性能提速 50%。表 4:苹 果 M 系 列 芯 片 性 能 对 比S O C M 3 M A X M 2 M A X M 1 M A XC P U C O R E S 1 6 1 2 1 0G P U C O R E S 4 0 3 8 3 23 2 位浮点算力 1 4.2 T F l o p s 1 3.5 T F l o p s 1 0.6 T F l o p s显存 1 2 8 G B 9 6 G B 3 2 G BN P U 算力 3 5 T O P S 1 5.8 T O P S 1 1 T O P SG P U 频率 0.3 9 G H z 0.4 5 G H z 0.3 9 G H z制程 3 n m 5 n m 5 n m资 料 来 源:C P U-M o n k e y、山 西 证 券 研 究 所行 业 研 究/行 业 深 度 分 析请务必阅读最 后一页股票评级说明和 免责声明 1 62.1.3 英 特 尔:P C 芯 片 龙 头,A I P C 时 代 引 领 行 业 发 展英 特 尔 最 新 A I 产 品 M e t e or L ak e 是 A I P C 处 理 器 最 新 的 上 市 产 品,在 A I 性 能 方 面 与 前代 有巨 大提 升。采用英特 尔 A r c G P U,显存达 32G B,可平稳运 行本地 L L A M A 2-7 b 模型,相对i 7 1370P 处 理 器 在 A I 软 件 运 行 上 有 1.1 倍 性 能 提 升,1.7 倍 生 成 式 A I 性 能 提 升。在 整 体 算 力性能上达到 34T O P S,同时芯片搭载的 N P U 可进行 F P 16 精度编码,这是相对市场竞品的领先 所在。预计在 2024 年底,英特尔 将推出新一代 A r r ow L a ke 芯片,A r r ow L a ke-S C P U 采
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