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1/31 2024 年 3 月 15 日 行业|深度|研究报告 行业研究报告 慧博智能投研 当前，我 国算力 需求大、国 产化率极 低，替 代空间 广阔。根据工 信部发 言，2024-2025 年 我国算 力规模规划增长 将超 100EFLOPS，对应 AI 算力 芯片市 场规 模超 2600 亿 元，其 中智能 算力将成 为主要 增量部分。赛道 空间巨 大但国 产化 率极低，目前 GPU 国产 化 率不足 10%，互联网 等商 用 AI 芯 片几乎 完全依 赖进口。另一方面，大国 AI 竞 争背 景下，美 国出口 管制进 一步 升级，国 产芯片 替代的 紧迫 性提升，算力国 产化大势所趋。在此 形势下，国 产算力厂 商 有望 迎历史 性机 遇，加速 进入发 展新篇 章。以下我们 将围绕 国产算 力的 角度，对 国内算 力产业 发展 的现况及 趋势进 行分析。当 前我国算 力行业 发展现况如何？有哪 些驱动 因素？在美国 限令持 续升级 的情 况下，国 产替代 有何进 展？算力产业 链整体 情况如何？我国算力国产替代背景下，凸显出来哪些产业机遇？相应的企业有哪些？以及算力发展趋势如何？市场空间 有多大？针对 以上 问题，我 们将逐 一解析，以 帮助大家 加深对 国产算 力认 知，更好 地了解 相关问题。目录 一、行业概况.1 二、驱动 因素.3 三、国产 替代.7 四、产业 链分析.11 五、市场 机遇及 相关企 业.14 六、发展 趋势.20 七、市场 空间.28 八、参考 研报.31 1 智 能 世 界三 要 素：数据、算力、算法 是智能 世界三 要素，其中算 力平台 是核心 基础。算力：即计算能力。算力 是 通过对信 息数据 进行处 理，实现目标 结果输 出的计 算能 力。2/31 2024 年 3 月 15 日 行业|深度|研究报告 算 力 两 大类：通用算力、HPC（高性 能计算，High-performance computing）算 力。其中 通用算 力计算量小，用 于常规 应用。HPC 算 力是一 个计算 机集群 系 统，通过 各种互 联技术 将多 个计算机 系统连 接在一起，利用 所有被 连接系 统的 综合计算 能力来 处理大 型计 算问题。算力基础 设施从 云向算 泛在 演进，其 位置的 分布 从 中心 向边缘和 端侧泛 在延伸，将 出现云、边、端 三级算力架构。2 算 力 是 未来 经 济发 展 基石。算力对国 家经济 发展影 响深 远，据 IDC 2021-2022 全 球计算力 指数评 估报告数据，平均 算力每 提高 1 点，数 字经济和 GDP 将分 别增长 和。算 力作为数 字经济 时代的关键生 产力要 素，已 经成 为推动数 字经济 发展的 核心 支撑力和 驱动力。当一 个国 家的计算 力指数 达到40 分/60 分以 上时，对 GDP 增长的 推动力 将提高 1.5/3 倍。从 下游细 分来看，人 工智能计 算和边 缘计算成为市 场增长 重 要力 量，将引领算 力进入 新一轮 快速 增长通道。3,算 力 全 面国 产 化时 代 已提 前到 来。算力的基本 载体是 服 务器，服 务器的 核心部 件为 CPU 和类 GPU 等计算芯片，经过多 年的技 术积 累和市场 打磨，我国国 产 CPU 已从 可用 进入 好用 阶 段，以运 营商和 金融为代表的 大客户 正有序 进行 信创服务 器的集 采和规 模化 应用；随 着新一 轮 AI 算力 升级的浪 潮 兴起 以及国际局势 的迅速 变化，AI 算 力芯片的 国产化 时点已 提前 到来。从宏观视 角来看，数字 经济 下的算力 主要体 现在两 个方 面：YWAZwPqNoNrQsMpMmRrOqRaQdN8OoMnNtRrNeRqQtQfQpOuMaQqRpPuOnNrQNZnNxP 3/31 2024 年 3 月 15 日 行业|深度|研究报告 一方面，数字产 业化进 程中，需要对 相关硬 件进行 投资，建立数 据处理、分析 等数 据中心，来生产 能够实现海量 数据计 算的算 力服 务。另一方面，产业 数字化 进程 中，需要 满足各 实体产 业生 产过程中 的算力 需求。实体 企业生产 部门的 算力需求，既 包含了 对硬件 层面 的需求，例如通 过通用 服务 器、AI 加速服 务器或 存储设 备等硬件 设施，由实体企业自 行搭建 数据中 心将 算力引入 生产过 程等；又包 含了对服 务层面 的需求，例 如通过租 赁公有 云、算法服务、数据 服务等 算力 服务实现 生产数 据的大 规模 存储与计 算等功 能。4 政策面，我国陆 续出台 全 国一体化 大数据 中心协 同创 新体系算 力枢纽 实施方 案、算力 基础设 施高质量发展 行动计 划、十四五 数字经 济发展 规划 等一系 列文件 推动算 力基 础设施建 设。此 外，国家 推动 多 地 智 算 中心 建 设，由 东向 西 逐 步 扩展。当 前 我 国 超过 30 个 城 市 正在 建 设 或 提出 建 设 智 算中 心，据科技部 出台政 策要求，混合部署 的公共 算力平 台中，自主研 发芯片 所提供 的算 力标称值 占比不 低于60%，并优 先使用 国产开 发 框架，使 用率不 低于，国产 AI 芯片 渗透率 有望 快速提升。据 IDC 数据我国智 能算力 未来将 快速 增长，2021 年到 2026 年期 间中国智 能算 力 规模年 复合 增长率达 52.3%。1 ChatGPT AI ChatGPT 引起 AI 大模型热潮，AI 算 力 需求 高 增。2022 年 11 月 30 日，OpenAI 发布 了 ChatGPT 聊天机器人 程序，2023 年 3 月，发布 新一代 语言模 型 GPT-4，自此 AI 进入 大 模型 时代。与此同 时，国内大模型 也陆续 正式上 线。8 月 31 日，百度、字节、商汤、中科院旗下紫东太初、百川智能、智 谱华 章等 8 家企业/机构的 大模型，位列首 批通过 生成 式人 工智能服 务管理 暂行办 法 备案的名 单，正 式上线开始面 向公众 提供服 务。据百度官 方平台 数据显 示，文心一言 开放首 日下载 量破 百万，回 答了 3342万个问题。vN5g4/HDCZylrZBj4itXqLzkDSe1RnSOm2svFrHBRVmHUcJsF7oIizeT9kuijYrn 4/31 2024 年 3 月 15 日 行业|深度|研究报告 人 工 智 能大 模 型训 练 数据 量巨 大，对算 力 尤其 是 智能 算力 需 求 庞大，且将 在 未来 持续 高 增 长，驱 动全 社会 算 力 产业 的 快速 发 展。以 GPT 大模型 为例，GPT-3 模型参 数约为 1746 亿个，训练一 次需要 的总算 力为 3640PF-days，而新 一 代 GPT-4 模型 参数量 将达 到 1.8 万亿个，算 力需求 提 高 68 倍。ChatGPT 的轰动引发全 球人工 智能大 模型 训 练及应 用的浪 潮，驱 动算 力需求进 入爆炸 式增长 阶段。尤其是 针对人 工智能的智能 算力，更成为 了算 力产业未 来发展 的重要 方向。2 MR MR 的 推 出 更 带 来 对低 延 时网 络 传 输和 底 层算 力 技术 升级 的 需 求。虚拟世界需要强 大的图像 实时渲 染能力、计算 和存储 海量数 据资 源，头显 交互设 备的出 现将 进一步增 加对云 计算和 边缘 计算的应 用需求。云计算能将 终端渲 染逐步 迁移 至云端，基于规 模效应 摊低 运算成本，提升 服务器 使用 效率，提 升虚拟 世界的可进入 性。而 边缘计 算则 更能满足 实时数 据分析 需求、缓解中 心云的 计算负 载。汽 车 智 能化 需 求持 续 升级 带来 数 据 流量 的 急剧 飙 升。随 着自动驾 驶等级 提升，车载 信息娱乐 系统、长续航电池及 5G 网 络的引 入，车辆要面 对的计 算量越 来越 大，网络 架构升 级、本 地实 时处理能 力、大容量缓存和存 储 规 格将成 为硬 需求。3 5/31 2024 年 3 月 15 日 行业|深度|研究报告 从“性 能指 标”到“性能 密度 指 标”，英 伟达 高 端芯 片进 口 受 限范 围 扩大。2023 年 10 月 17 日，美国商务部出 台 出口 管制清 单的 ECNN3A090 和 4A090 要 求，以进 一步限 制高性 能 AI 芯片 的出 口，同 时将13 家中 国公 司 列入 实体 清 单。修 改后 的出 国 管制 设 计 产品 包 括但 不限 于：英 伟 达 A100、A800、H100、H800、L40、L40S 以及 RTX4090 产品。实际 上，任 何集成了 一个或 多个及 以上 的芯片的 系统，包括但不限于 英伟达 DGX、HGX 系统，都在 新规涵 盖范围 之内。此前，2022 年 8 月 26 日，美国政府 要求英 伟达停 止向 中国（包 括中国 香港）出口 两款用于 人工智 能发展的高端 计算芯 片，涉 及英 伟达 A100 和 H100 两款芯 片，以及 未来推 出峰值 性能 等同或超 过 A100 的其他芯片。同时，英伟 达应 用这些高 性能芯 片的系 统级 产品也均 在新的 管制范 围内。2022 年 9 月 1 日，英伟达发 布声明 称美国 政府 允许英伟 达在 2023 年 9 月 1 日前，通过公 司的香 港工 厂履行 A100 和 H100的订单和 物流运 输，但 售卖 给中国的 终端客 户仍需 要受 美国政府 批准。限 制 强 度加 大，新 增 多款 芯片 受 到 新规 限 制。根据英伟达主要芯 片规格，可以 计算 每种芯片 的性能 密度指标。在 新规发 布之前，超 过旧规性 能指标 限制的 芯片 仅为英伟 达 A100，但 当加 入性能密 度指标 后，新规不仅 限制了 厂商出 略低 于性能标 准的芯 片以规 避限 制情况，同时针 对数据 中心 芯片与非 数据中 心芯片进行了 不同的 限制约 定，使更多的 英伟达 芯片受 到禁 令限制。4 政 策 持 续加 码，助 力 国产 算力 强 势 崛起：在拜登政府 计 划阻止英 伟达等 出口高 性能 AI 芯片 之后，我国政策力度 明显加 强，国 家层 面，例如 算力 基础设 施高 质量发展 行动计 划，省市 层面，例 如深圳 市等地，可以 明显看 到国家 对于 国产算力 的的支 持力度，同 样也侧面 反映 AI 算力 的重 要性。6/31 2024 年 3 月 15 日 行业|深度|研究报告 国家层面：2023 年 10 月 8 日，工业 和信息 化部、中央 网络安全 和信息 化委员 会办 公室、教 育部、国家卫生健康 委员会、中国 人民 银行、国 务院国 有资产 监督 管理委员 会发布 算力 基础 设施高质 量发展 行动计划的 通知，自计算 力、运载力、存储力、应用 赋能 四方面提 出建设 目标。地方层面：2023 年 12 月 5 日，深圳 市工业 和信息 化局 关于印发 深圳 市算力 基础 设施高质 量发展 行动计划（2024-2025）的通 知。其中 要求，到 2025 年，全市基 本形成 空间布 局科 学合理，规模体 量与极速先锋 城市建 设需求 相匹 配，计算 力、运 载力、存储 力及应用 赋能等 方面与 数字 经济高质 量发展 相 适应，绿色 低碳和 自主可 控水 平显著提 升的先 进算力 基础 设施布局，构建 通用、智能、超算和 边缘计 算协同发展的 多元算 力供给 体系。此 外，除算 力 建设 外，算 网一 体 化 政策 同 样频 出：2023 年 12 月 15 日，国 家发 展改革委、国家 数据局、中央网信 办、工 业和信 息化 部、国家 能源局 发布 关于 深入实施 东数 西算 工 程加 快构建全 国一体 化算力网的实 施意见，其 中重 点强调算 力是数 字经济 时代 的新型生 产力。算力网 是支 撑数字经 济高质 量发展的关键 基础设 施，可 通过 网络连接 多源异 构、海 量泛 在算力，实现资 源高效 调度、设施绿 色低碳、算力灵活供 给、服 务智能 随需。在国家 政策的 强力支 持下，我国算 力产业 有望呈 现爆 发式增长。7/31 2024 年 3 月 15 日 行业|深度|研究报告 1 美国 AI 禁 令 再 升级，GPU 成 管 制 焦 点，倒逼 国 产化提 速。美国商务部 工业和 安 全局（BIS）于 2023年 10 月 17 日发 布新规，旨 在进一步 遏制中 国等国 家的 芯片与人 工智能 发展，主要 包括收紧 高算力 芯片出口、扩 大半导 体制造 管控、在实体 清单中 增加更 多中 国 GPU 企业。具体 内容 包 括：芯片出口：使用三个标准来 规定禁止 向中国 出口的 芯片，包括芯 片的总 算力（TPP）、性能 密度（PD）以及芯片 的设计 或销售 是否 用于数据 中 心。该禁令 使得 A800、H800 等曾 经的中 国特供版 GPU 无法 再出口至中 国，甚 至影响 到消 费类 GPU：RTX4090。制造管控：扩大对半导体制 造设备的 管制如 DUV 光刻 机，以及 扩大代 工厂审 查芯 片设计文 件的地 域限制等。实体清单：在 实体清单 上 新增 13 家中 国企业，主要 包括壁仞科技、摩 尔 线程 等 GPU 公司，为这 些公司制造芯 片需要 BIS 的许可。美国连续 多年出 台相关 法规 禁令来限 制中国 大陆半 导体 发展，包 括定点 打击、本国 补贴、出 口管控 等各类措施，此次禁 令便是 对 2022 年 8 月芯 片禁令 的升 级，英伟达 A800、H800 均 为当时 禁 令后推 出的中国特供 版 GPU，降低了 算力和互 联带宽，但如 今亦 被限制。8/31 2024 年 3 月 15 日 行业|深度|研究报告 英 伟 达 中国 市 场特 供 版芯 片性 能 进 一步 阉 割，国 产 AI 发展受阻。针对美国新一波 禁令限制，英伟 达试图开发符 合美国 政府政 策且 不需要许 可证的 新数据 中心 产品，将 推出 H20、L20 等 型号。根 据腾讯 科技新闻，H20 目前 公布的 参数 规格，其 单卡算 力为 0.148P（FP16），大约为 A100 的 50%/H100 的 15%，配 6 颗 HBM3e，96G 容量，NVLink 提升 到 900G/s。单卡算 力的大 幅下降，对 国产 AI 厂商而 言，相较 A/H800，需采购 更多数 量的 H20 以满足 模型 训练 要求。此 外，H20 单 卡算力 较低，可 能难以 满足千亿参数级 LLM 模 型 训 练，将 更 适 用 于 垂 类 模 型 的 训练 及 推 理。单 卡 性 能 的 不 足以 及 资 本 开 支 的 上 升，将很可能 倒逼国 产 AI 下游 厂商加速 国产替 代。受 禁 令 影响，英伟 达 2023 年 四 季 度中 国 大陆 收 入环 比大 幅 下 滑。受出口管制影响，英伟达 在中国 市场收入逐渐 萎缩，23 年三季 度英伟达 在中国 大陆收 入达 40.3 亿 美元，环比增 长 47%，四季度 仅为 19.5 亿美元，环 比下滑 52%。四季 度中国大 陆占英 伟达总 营收 8.8%，创历史 新低，此外官 方预期下 季度占 比将保持这 一区间。9/31 2024 年 3 月 15 日 行业|深度|研究报告 2 Chiplet 目前芯片 产业链 上，我 国相 关技术积 累与海 外对比 仍处 于滞后状 态，在 芯片国 产化 浪潮下，芯片技 术有望取得突 破性进 展，从 而助 推国内打 破海外 的技术 封锁。国产化 市场增 量空间 大。Chiplet 技术是一种芯片异 构集成技 术，能 够显著 提高 芯片良率 和性能，降低 成本 和芯片制 造中稀 缺资源 的 占 用率。目前国内有 三 家公司宣 布掌握 Chiplet 技 术，分别 是通富微电、长 电科 技和华天科技。Chiplet 的技术 底座之 一是 芯片互联 协议。2022 年 2 月，英特 尔等十 家巨头 公司 成立了芯 片互联 协议产业联盟 UCIe 联盟，致力 于 打造统一 的芯片 上下游 生态 链。2023 年 1 月 13 日，中 国计算机 互连技 术联盟（CCITA）发 布小 芯片 接口总线 技术要 求，构建 了符合中 国芯片 业实情 的互 联标准，既能够 有效预防国际 技术封 锁，也 为国 产芯片行 业从 IP 设计 到封 测的全产 业链提 供了价 值增 长点。3 近 年 来 国产 AI 芯 片 进 展可观，本 次美 国 芯片 禁 令以 及国 内 大 模型 发 展需 求 为国 产替 代 增 添新 动 力。目前国内领 先 AI 芯片厂 商包 括华为海思、寒 武纪、海 光信 息、壁仞科技、燧 原科 技、沐 曦 集 成 电路、摩尔线程、天 数智 芯 等，部分国产旗舰 级产品 在算力 方面 已对标英 伟达 A100 等国际 领先产品，在内 存与互联等方 面也接 近国际 先进 水平。据 路透社，英伟 达 H20 在 某些关 键领域 的 FP32 性能表现 不如华 为昇腾 910B 产 品，但 在互连 速 率方面会 比 910B 更具优 势。凭 借 优 异的 产 品性 能，国 产芯 片 厂 商逐 步 获下 游 客户 认可。据中国基 金报报 道，百度 为 200 台 服务器订购了 1600 片昇腾 910B。截至 23 年 10 月，华为 已向 百度交付 了超过 60%的订 单；科大讯飞在2023Q3 业绩 说明会 表示，公司已于 23 年 初与华 为昇 腾启动专 项攻关，华为 发布 的昇腾 910B 能力 已经基本做到 可对标 英伟达 A100。除华 为昇腾 外，寒 武纪 思元 590、海光深 算 3 号 等产品也 处于积 极推进。10/31 2024 年 3 月 15 日 行业|深度|研究报告 在美方对 华制裁 压力下，H20 为 红线内 国内能 够采购 的最高端 芯片，国产芯 片持 续迭代将 有望超 越其性能效果，完善国 产算力 基础 建设。4 1 NVIDIA GPU AI NVIDIA GPU 管控趋严，以华为昇 腾为首 的国产 AI 芯 片 迅 速填 补 需求 空 缺。随 着 NVIDIA GPU 管控趋严，以 华为昇 腾为首 的国 产 AI 芯 片成为 国内算 力基 础设施建 设的重 要选择，快 速填补 NVIDIA GPU的市场需 求空缺。能力侧：华为昇腾 910 芯片 FP16 算 力已达 320TFLOPS、INT8 算力 达到 640TOPS，与 NVIDIA A100 80GB 版 本旗鼓相 当，并 已落地 千卡 集群项目，且 2023 年 9 月 发布的 Atlas 900 SuperCluster 利用 华为全 新 星河 AI 智算交 换机 CloudEngine XH16800，可 实现 等 效 18,000 张 卡的超大规模无 收敛集 群组网，在 单卡算力 与组网 能力方 面已 可以满足 国内智 算网络 的建 设需求。需求侧：客户受限于美国芯片出口管制，对于国产 AI 芯 片 的 需 求 不 断 提 升，华 为 昇 腾 等 国 产 算 力 的 占 比 快 速 提 升。根据全球 半导体 观察及 路透 社消息，国内客 户对于 昇腾 910B 等 国产 AI 芯片 的需求 激增，2023 年昇 腾910B 已 经获得 大客户 至少 5,000 套订单，预计 将于 2024 年 交付。2 自主可控大趋势下，国内 各 行业集采的国产化替代持 续 推进。在 全 面自 主 可 控 大趋 势 下，以 鲲 鹏、海 光、飞腾为代 表的国 产 CPU 服 务器与以 昇腾为 代表的 国产 GPU 服务 器在运 营商、金 融、能源 等重点 行业侧份额持续 提升。运营商侧：通用服务器方面：2022 年三 大运营商 PC 服 务器集采 中，国 产 CPU 服 务器占比 达 37.10%，较 2020 年 集采同 比提升 5.97pct，其中 鲲鹏服 务器占 比基本保 持稳定，海光 服务 器占比同 比提升6.50pct。2024 年 2 月，中国移动 发布2024 年 PC 服 务器产品 集中采 购招标 公告，预估 采购规 模为26.45 万台，其中 Arm+X86 服务 器采购 总数为 12.15 万台，预 计占比 47.34%（去除未公 布的 8,000 台服务器），其中 Arm 服 务 器或以鲲 鹏服务 器为 主，X86 服务器 或以海 光服务 器 为主。AI 服务器方面：2023 年 10 月，中 国电信 AI 算力 服务器（2023-2024 年）集 中采购 项目 中标 候选人正 式公示，中国电信 此次集采共分为 4 个 标包 4,175 台 AI 服 务器，其中鲲鹏 服务器 占比达 47.35%。11/31 2024 年 3 月 15 日 行业|深度|研究报告 其 他 重 点行 业 方面：金 融 行业 侧：2023 年金融 行业国 产服务器 采购数 量明显 提升，2023H2 采购大 单频出。2023 年下 半年金 融 行业国产 服务器 采购速 度明 显加快，单笔采 购数量 皆为 千台、万 台规模，中信银行、中 国农 业 银行 单笔服务器采 购额皆 为 40 余 亿，显现出 金融行 业国产 化替 代的需 求 较为旺 盛。能 源 行 业侧：2023 年中国石化 服务器采购中 国产服 务 器占比达 41.55%。2023 年 8 月，中国 石化发 布信息化 基础设 施项目 招标 公告，采购国 产 CPU 服 务器 1,500 台，占 总服务 器 采购份额 的 41.55%。1 算力产业 链涵盖 由基础 硬件、基础软 件、基 础设施 构成 的上游产 业，由 第三方 数据 中心、云 计算服 务、网络运营 服务、IT 外包 服务、系统集 成服务 构成的 中游 产业，由 互联网、制造 业、金融、能 源等各 行业企业用户 构成的 下游产 业。12/31 2024 年 3 月 15 日 行业|深度|研究报告 算力下游 各类业 务场景 中智 能硬件、工业设 备、智 能汽 车等多类 型终端 大量接 入网 络，对计 算实时 性、可靠性、吞吐能 力、能 耗等 的要求愈 发复杂，算力 需求 规模不断 扩张的 同时，呈现 出明显的 专用化、边缘化、智 能化等 特点，以通 用计算为 主的传 统计算 范式 已然无法 满足需 求，将 驱动 算力供给 侧不断 提高对需求的 适配性，构建 由通 用算力、智能算 力、高 性能 算力、边 缘算力 等构成 的多 元算力供 给体系。2 在国内，算力产 业链整 体属 于生产制 造业，经过多 年发 展，上下 游厂商 往往存 在较 为密切的 股权/业务关系，可 分为如 下体系：中科院系 以 海光为核 心 芯片，以中科曙光及 ODM 为主要整 机厂 的 x86 信创 服务器体 系，兼 容性好；华 为 系 以鲲鹏+昇 腾 为 核 心 芯 片，以 华为硬件生态合作伙伴（四 川 长 虹、高 新 发 展、宝德、超 聚 变、神州数码、烽火 通 信、拓维信 息 等）为主要整 机厂的 Arm 信 创服务 器体系，自主 可控程度 更高；中电子系 以飞腾为核 心 芯片，以中国长城为主要整 机厂的 Arm 信创 服务器 体 系，自主 可控程 度高；整 体 上 看，我 国正 在 逐步 完善 产 业 链和 生 态，以 应对 日趋 复 杂 的国 际 局势。3 1 BOM 服务器的 硬 件主 要包括：处 理器、内 存、芯 片组、I/O（RAID 卡、网卡、HBA 卡）、硬盘、机箱、电源、风扇。在硬件的 成本构 成上，CPU 及芯片组、内存、外部 存储 是大头。以一台 普通的 服务 器生产成 本为例，CPU 及芯 片组大 致占比 50%左右，内 存大致 占比 15%左右，外 部存储 大致占 比 10%左右，其他硬 件占比 25%左 右。13/31 2024 年 3 月 15 日 行业|深度|研究报告 2 全球 AI 服务器 市场采 购主 要为全球 云计算 及互联 网厂 商，前四 家海外 巨头采 购占 比 66%，其 余为国 内互 联 网 厂 商，其 中 字节跳动 占比 6%。伴 随 全 球 巨 头 大 力 发 展 自 身 大 模 型，未 来 其 采 购 算 力 将 大 幅 增 长。全球服务 器行业 格局层 面，主要是 ODM 厂（如 工 业富 联）及品 牌商（如 戴尔、HPE、联想、浪潮 等），在 AI 服 务器方 面，国 内浪潮信息 份额较高，其次 为戴尔、HPE、联想、华为、IBM 等，当然在 AI 服务器领域 不得不 提行业 龙头 微软、AWS、DELL、HPE 的 ODM/OEM 厂商 工 业 富 联，是全球云服 务商的服务 器主力 供应商 之一。3 14/31 2024 年 3 月 15 日 行业|深度|研究报告 随着智能 计算资 源需求 的大 幅增加，AI 芯 片、AI 服务 器以及云 计算算 力需求 将持 续提升，相关厂 商有望受益。1 AI AI 需 要 多 元 异 构算 力 提供支 持，拉动 AI 芯片需求。人工智能 算法需 要从海 量的 图像、语 音、视 频等非结构化数 据中挖 掘信息。从 大模型的 训练、场景化 的微 调以及推 理应用 场景，都需 要算力支 撑。而 以CPU 为主 的通用 计算能 力已 经无法满 足多场 景的 AI 需 求。以 CPU+AI 芯片（GPU、FPGA、ASIC）提供的异构 算力，并行计 算能 力优越、具有高 互联带 宽，可以支持 AI 计 算效力 实现 最大化，成为智 能计算的主流 解决方 案。服 务器 中的 CPU 和 AI 卡 的数量 并 不固定，会根据 客户应 用需 求调整，对于 AI 服务器来讲，较为 常见 的 是配 备 2 个 CPU，以 及八个 AI 卡。而相 比于 AI 服务 器，传统的通 用服务 器则以CPU 为主。因此，AI 的发 展将极大 拉动 GPGPU、TPU、NPU 等 AI 芯片的 需求。中国 AI 芯 片 市 场将 保 持高速 增 长，AI 推 理芯 片 份额有 望 持 续提 升，国 产 化 AI 芯 片 占 比有 望 提升。2022 年，中 国的 AI 芯片市 场规模约 385 亿元。随着 AI 发展 以及 智算中 心建设 浪 潮，该市 场预计 将保持高增长 趋势。据艾瑞 咨询 测算，到 2027 年，中国的 AI 芯片 市场规 模预计 将达 到 2164 亿 元。另 外，在我国高 性能及 AI 服 务器 中，GPGPU 凭借 其 优越 的 性能和通 用能力 占比 92%，剩下份额 由 AISC 和FPGA 分享。随着 AI 模型 的优化落 地，AI 推理 芯片的 占比将日 益提升。据艾 瑞咨 询，2022 年，中国AI 训练 芯片以 及 AI 推理芯 片的占比 分别为 47.2%和 52.8%。预计 2027 年，中国 AI 训练 芯片与 推理芯片的比例 将分别 达到 23.7%与 76.3%。相 比于 AI 训练 芯片，推 理芯片 的性能 要求 以及精度 要求较 低，部分国 产 AI 芯片凭 借其良 好性能以 及性价 比能够 满足 推理端的 需求，我国 AI 芯 片国产化 占比有 望提升。1 公司 DCU 基于 GPU 架 构，软 件 生态 完 善。海 光 DCU 系列产 品以 GPGPU 架构 为基础，软件生 态完善兼容通用 的“类 CUDA”环 境，可广 泛应用 于大数 据处 理、人工 智能、商业计 算等 应用领域，主要 部署 15/31 2024 年 3 月 15 日 行业|深度|研究报告 在服务器 集群或 数据中 心，为应用程 序提供 高性能、高 能效比的 算力，支撑高 复杂 度和高吞 吐量的 数据处理任务。典 型 应 用场 景 下，海 光深 算系 列 芯 片达 到 国际 上 同类 型高 端 产 品水 平。海光 DCU1 采用 FinFET 工艺，同时支持 全精度 和半精 度训 练，国内 市场相 对稀缺；DCU2 已量产，实现 了在大 数 据、人工 智能、商业计算等领 域的商 用。相 较于 深算一号，深算 二号的 性能 实现了翻 倍增长。海光 DCU 某 些 硬 件 性 能 与英 伟 达 的 A100、AMD 的 MI100 相近。海光 DCU 双 精度计算 能力突 出。据北京大 学高性 能计算 系统 中标公告（HCZB-2021-ZB0364），海 光信息 的 DCUZ100 的通 用计算 核心达到 8192 个。其关 键性能 指标实现：FP6410.8TFlops，显存 32GB HBM2，对 比全球芯 片巨头 的高端AI 芯片 不遑多 让。英 伟达 A100 的相关 指标为：FP649.7TFlops、显 存 40/80GB HBM2。AMDMI100的相关指 标为：FP6411.5TFlops、显存 32GB HBM2。2022 年，海光发布国内 首 个全精度（FP64）异 构计算 平 台，该平台搭载 CPU 海光三号 和 DCU 海光深算，涵 盖数值 模拟、AI 训 练、AI 推理所 需的多 样算力，实现了 智能计 算与数 值运 算的深度 融合。同时，此平 台可全 面支持 TensorFlow、PyTorch、Caffe2 等 主流 AI 深度学 习框架，目前已 超过 1000 种应用软件 部署在 该平台 上。16/31 2024 年 3 月 15 日 行业|深度|研究报告 2 AI 华 为 基 于自 研 达芬 奇 架构 架构，推 出了 AI 训 练 芯 片昇腾 910 与 AI 推 理 芯 片 昇腾 310：昇腾 910 基 于自研 华为达 芬 奇架构 3D Cube 技 术，架 构 灵活伸缩，支 持 云边端 全栈 全场景应 用。算 力方面，半精 度（FP16）算 力达 到 320TFLOPS，整数 精度（INT8）算力达 到 640TOPS，功耗 310W，主要用于训 练场景。昇腾 310 是一 款高能 效、灵 活可编程 的人工 智能处 理器，在典型 配置下 可以输 出 16TOPSINT8，8TOPSFP16，功耗仅 为 8W，主要 应用于 推理场 景。华为构建 了昇腾 计算引 擎 CANN、AI 开 发框架 MindSpore，以及 AI 开 发平台 ModelArts，为大模 型开发和运行 提供分 布式并 行加 速、算子 和编译 优化、集群 级通信优 化等关 键能力。CANN：搭 建了从 上层深 度 学习框架 到底层 AI 硬 件的 桥梁，可 对标英 伟达 CUDA。近期更 新至异 构计算架构 CANN7.0，支 持华 为昇思 MindSpore、PaddlePaddle、PyTorch、TensorFlow、Caffe、Jittor等主流 AI 框架。MindSpore：对标 TensorFlow、PyTorch、PaddlePaddle 等流行 深度学 习框架。截至 2023 年 6 月，MindSpore 已 兼容适配 20 余家芯片 厂商伙 伴的硬 件设 备，支持 Ascend/GPU/CPU 等，大 幅降低 AI 开发门槛。昇腾加入 PyTorch 社区共建，生 态进 一 步扩 容。10 月 18 日，华为 作为 Premier 最高级 别会 员正式 加入全球 AI 开源 框架 PyTorch 社 区，PyTorch2.1 版 本已 同步支持 昇腾 NPU，开 发 者可直接 在 PyTorch 2.1 上 基于 昇腾进 行模型 开 发。基于 PyTorch，昇腾已 经适配了 BLOOM、GPT-3、LLaMA 等业界 主流大模型。2 AI 中 国 加 速服 务 器市 场 有望 快速 增 长，GPU 服 务 器 仍 占主 导，非 GPU 服 务 器 增长迅 速。据 IDC，2021年，中国 加速服 务器市 场规 模达到 53.9 亿 美元，同比 增长 68.6%。其中，GPU 服务器仍 然占据 主导地 17/31 2024 年 3 月 15 日 行业|深度|研究报告 位，市场 份额近 90%。与 此 同时，NPU、ASIC 和 FPGA 等非 GPU 加速服 务器以 43.8%的增速 实现了11.6%的市场 份额，达到 6.3 亿美元。另外，IDC 预测，到 2026 年，中 国加速 计 算服务器 市场将 达到103.4 亿 美元。1 AI 浪 潮 电 子信 息 产业 股 份有 限公 司 是 浪潮 集 团有 限 公司 旗下 三 家 上市 公 司之 一，是 全球 领 先 的 IT 基础 架构 产 品、方 案 及服 务 提供 商。公司主 要从事 服务器 等云 计算基础 设施产 品的研 发、生产和销 售，业 务覆盖计算、存储、网络三 大关 键领域，提供包 括 云计 算、大数据、人工智 能、边 缘计 算等全方 位数字 化解决方案。公司以 智慧 计算 为战略，构建开 放融合 的计 算生态，为客户 构建满 足多 样化场景 的智慧 计算平台，全 面赋能 传统产 业的 数字化、智能化 转型与 变革，重视算 力基础 设施的 建设 和发展，为中国 数字经济发展 提供充 足的算 力支 持。浪 潮 集 团被 美 国列 入 实体 清单，浪 潮信 息 更改 注 册地 址免 于 受 限。2023 年 3 月 6 月，美国 将浪潮 信息的控股股 东浪潮 集团新 列入 商务部实 体清单。该实 体清 单明确列 出了浪 潮集团 的地 址，即中 国山东 省济南市浪潮 路 1036 号。浪 潮 信息原本 的公司 注册地 与浪 潮集团相 同。为 应对此 次制 裁，2023 年 3 月 6 日，浪潮发布 公告，修改公 司注 册地址为 济南 高新区 新泺 大街 1768 号齐鲁 软件园 大 厦 B 座，希 望在此次实体 清单事 件的受 到的 影响尽可 能减小。浪 潮 信 息的 AI 服 务 器 在世界 市 场 和中 国 市场 均 蝉联 第一 位，是 AI 服 务器 行 业的顶 尖 巨 头。根据国际数据公司 IDC 发 布的 2021H2 全球 人工 智能市 场半 年度追踪 报告，2021H1 全球 AI 服务器 市场规 模156 亿美元，浪潮 信息在 世 界 AI 服 务器市 场占有 率达 20.9%，份额 同比提 升 3.6pct，销售额同 比增长68.3%，蝉联 全球第 一。另 外，据 IDC 发布 的2021 年下半年 度（H2）中 国加 速计算服 务器市 场报告，在 中国市 场，浪 潮 AI 服务 器占 有率达 52.5%，连续 5 年 保持中国 AI 服 务 器市场份 额超过 50%。2 拓 维 信 息深 度 融入 华 为体 系，控 股 湘江 鲲 鹏布 局 算力 产业。拓维信息 成立于 1996 年，以湖 南为总 部，业务涵盖 软件服 务、智 能计 算、开源 鸿蒙操 作系统，服 务运营商、考试、交通、制 造、教育 等行业 18/31 2024 年 3 月 15 日 行业|深度|研究报告 1500+政企 客户。2019 年，拓维信息 牵头成 立湘江 鲲鹏，布局智 能计算 产业，根据 天眼查数 据，目 前持有其 75%的股 份。湘 江 鲲 鹏以“鲲鹏+昇腾”为技 术 底 座，为 多行 业 提供 数字 化 方 案。公司以鲲鹏处理 器、昇腾 处理器 为技术底座，研发和 生产国 产自 主品牌的 兆瀚 硬件智 能计 算产品，构建以 台式机、人 工智能产 品、通 用服务器、软 硬一体 产品为 核心 的兆瀚计 算产品 矩阵，满足 各行业、各新技 术发展 下对 多样性算 力的需 求。作为湖南 省专精 特新 小巨 人 企业，联合 华为在 湖南 打造首个 硬件+软件 的鲲 鹏生态基 地。目 前，公 司产品和解 决方案 广泛应 用于 全国 22+省份、50+城 市，为客户提 供超十 万台智 能计 算产品及 服务，支持党政、运 营商、金融、交通、电力、医疗、教育等 领域 数字化转 型。3
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