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敬请参阅最后一页特别声明 1 我们认为，当前 AI PC 的发 展，类似 早 期 Windows 系统的发展，在硬件性能可以满足更加丰富应用的情况下，通 过软件的 更新 迭代，使得 用户 交互 更加 方便，提升 用户 工作 效率，最终 实现 对更 早期 的 DOS 系统替代。传统 PC 受制 于 CPU的集成显卡的较低算力水平，目前最新一代 PC CPU 最高可以支持百亿参数级别 的 AI 模型的运行。微软等厂商与 也推出了 PC 端的 AI 应用如 Copilot 等，可以直接帮助用户提升生产力，导致用户体验更加直观。我们认为 AI PC 有 望复制早期 Windows 系统的成功，凭借更方便的用户交互，更高的工作效率，实现对传统PC 的替代。我们 认为 微软 有充足的动力下放算力到终端，未来copilot 等AI 应用有望依靠端侧算力运算。而微软作为全球重要的PC 操作系统厂商，推出依赖端侧算力的 AI 应用后，可以加速 AI PC 的渗透。对于 PC 处理器、OEM 等硬件厂商，AI PC 有望提升产品价值量，因此也具备推进 AI PC 发展的诉求。目前主要 的 PC 处理 器厂 商以 及 OEM 整机厂商都已经布 局 AI PC。英特 尔 已经启动“AI PC 加速 计划”，有 望在 2025 年前实现为超过 1 亿台 PC 实现人工智能特性。2024 年各厂 商 AI PC 产 品有望上市，2024 年将成为 AI PC 元年，叠加 PC 市场出货量有望恢复，AI PC 有望迎来高速增长。根据 Canalys，预 计全球 2023 年 PC 出货量为 2.49 亿台，同比减少 12.4%，预计 2024 年 PC 出货量为 2.67 亿台，同比增长 7.6%，2024 年AI PC 出货量在 2000 万左右，2027 年将有 60%的电脑具备 AI 处理能力，2027 年出货量将超过 1.75 亿台。AI PC 的形态将主要以办公本为主，算力主要由 CPU 提供。AI PC 的发展需要硬件厂商、操作系统厂商、软件或 模型厂商 合力 推进。硬件 当中 处理 器是 端侧 算力 的提 供者；操作 系统 调用 硬件，其与 硬件 的适 配决 定了 硬件 所能 够发 挥的能力；各种不同软件则基于操作系统开发，决定了应用的丰富程度。我们认为AI PC 短期内将 紧密围绕微软的生 态发展，而苹 果则凭借大内存、MLX AI 框架以及用户群体 具备较大潜力。微软 Windows 系统 分为 支 持 x86 与支 持 arm 架构的版本，x86 版本 CPU 厂商为英特尔、AMD，arm 版的 Windows 微软与高通长期合作。x86 端，17Q1AMD 出货量市占率仅 18%，23Q3 AMD 出货量 市占 率 35.1%，英特尔为 62.6%。英特 尔新 一 代 CPU meteor lake 算力 最 高 34TOPS，AMD 8040系列 APU 算力 39TOPS。我们 认为 随着 英特尔芯片架构升级，以及切换台积电代工，与 AMD 在架构设计和生产代工 的差距基本追平，未来随着英特尔聚焦主业，有望 重拾 PC 端 CPU 份额。Arm 端，高通 最新 一 代 X Elite PC 处理 器在 高通AI 引擎下具备 75TOPS 算力，可 以运 行 130 亿参数模型。高通 凭借与微软的深度合作、当前产品的性能优势，有 望掌握 arm 端 AI PC 的先发优势，并且凭借自 研 Nuvia 架构保持竞争优势。我们认为处理器端的升级，也将带动配套 芯片以及产业链厂商受益。在端侧运行 AI 模型带动 存储向更高世代以及更大容量发展，拉 动 DDR5 需求。DDR5 世代 内 存接口芯片 数量价格都有提升，内存接口芯片厂商有望受益。另外 PC 处理器 采用先进封装趋势明显，封测厂商有望受 益，其中通富微电与 AMD 绑定，AMD 超 80%封测订单在通富完成。x86 端英特尔 PC CPU 产品架构升级，并切换 台积 电代 工，设计 架构 与代 工上 逐渐 追平 AMD，未来 将聚 焦 CPU+代工 主 业。PC CPU 领域英特尔有望重拾份额。Arm 端高通借与微软深度合作，当前产品 性能 领先，叠加切换自研架构带来 的 更强竞争 力，有望 受益。而 arm 处理器目前在 PC 渗透 率较 低，基数 较低，高通 PC 业务有望迎来高速增长期。苹果 MacBook软硬件结合好，内存容量大，有望成为 AI PC 重点产品。我们重点推荐英特尔、高通、苹果，建议关注 AMD。存 储端推荐原厂以及国内 模组厂，建议关注 电源管理芯片、内存接口芯片、以及与处理器厂商绑定较深入的封测厂商。终端产品需求恢复不及预期，软件生态开发不及预期，美国制裁加剧风险 行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 2 内容目录 一、AI PC 元年来临，硬件、软件万事俱备.4 1.1 硬件性能提升，PC 端 AI 应用逐渐丰富，软硬件生态已备.4 1.2 云厂商减少云端推理算力诉求明确，有望加速 AI PC 渗透.6 1.3 硬件厂商加速 AI PC 发展，英特尔启动 AI PC 加速计划.8 1.4 PC 整体需求回暖，AI PC 出货有望高速增长.9 二、x86 处理器英特尔有望重拾份额，arm 处理器高通异军突起.11 2.1 处理器 AI 能力加速迭代，x86 仍是主力产品.11 2.2 x86 处理器：英特尔微架构升级+切换台积电代工，有望拉平与 AMD 差距并重拾市场份额.13 2.3 arm 处理器：高通异军突起，苹果极具潜力.15 2.4 处理器升级带动存储、内存接口芯片、电源管理芯片、封测需求提升.18 三、PC 行业低谷已过，AI PC 加速处理器以及配套产品厂商增长.20 四、风险提示.21 图表目录 图表 1：早期 DOS 系统依赖命令输入，操作难度大.4 图表 2：Windows 3.0 拥有了图形界面，方便用户操作.4 图表 3：传统 PC 端的 AI 应用集中在视频会议与视频通话，应用场景有限.5 图表 4：当前硬件已经可以支持超百亿参数模型端侧运行.5 图表 5：PC 端 AI 应用可以提升用户生产力，用户体验更直观.5 图表 6：苹果推出 MLX AI 框架，M3 Max 在使用后运行 Whisper 识别 10 分钟音频仅需要 100 秒.6 图表 7：大模型训练所需算能力随参数呈指数级提升，必须在云端进行（红色为 AI 大模型，蓝色为 AI 常规模型）.7 图表 8：端侧加入推理算力可以减少云端推理算力需求，降低云厂商推理算力开支.7 图表 9：混合式 AI 相比完全云端部署更具优势.8 图表 10：主要 PC 处理 器厂 商 与 OEM 厂商 推 进 AI PC 发展.9 图表 11：英特尔启动“AI PC 加速 计划”，有 望在 25 年以前未一亿台 PC 实现人工智能特性.9 图表 12：PC 出货已过高速增长期，AI PC 增长动力主要来自份额提升.10 图表 13：23Q3 全球 PC 出货量同比减少 7.6%，环 比增 长 10.71%.10 图表 14：预计 2024 年全 球 PC 出货 量同 比增 长 7.6%，达到 2.67 亿台.10 图表 15：AI PC 进入高速增长期，2027 年 AI PC 渗透 率将 达 到 60%.11 图表 16：我们认为短期内 Windows 操作 系统 的 PC 将是 AI PC 的主力产品.11 图表 17：各处理器厂商产品 AI 性能持续迭代.12 图表 18：x86 架构生态丰富，arm 架构功耗低.12 1ZAZxOqNpMqRrPmPqNrOrQaQdNbRoMoOmOpMlOqRnPfQsQsNbRqQxPuOqMrNwMrRwO行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 3 图表 19：arm 处理器在 PC 渗透率 27 年有望达 25%.13 图表 20：23Q3 AMD 在 PC x86 处理器出货市占率 35.1%，英 特尔 为 62.6%.13 图表 21：AMD PC CPU 业务 21、22 年营收增速更快（单位：百万美元）.13 图表 22：早期英特尔使用体内代工，制程落后 AMD，Meteor Lake 采用英特尔与台积电共同生产，制程追赶 AMD.14 图表 23：Meteor Lake 架构升级，分为 compute、SOC、GPU、I/O tile.14 图表 24：meteor Lake 各 tile 可以共同协作进行 AI 任务的处理.14 图表 25：英特尔、AMD 目前在 PC CPU 性能与性价比无明显差别.15 图表 26：AMD 与英特尔目前推出的 AI PC 产品算力上无较大差别.15 图表 27：2021 年全球 PC Arm 处理器销售额高通仅占 3%.16 图表 28：目前 arm 版本 的 Windows 11 所支持的芯片全部为高通产品.16 图表 29：高通 X Elite 算力 最 高 75TOPS，性能与 13 代 i7 对标，能耗减少 68%.17 图表 30：高通产品制程、CPU 性能、AI 处理能力较联发科有优势.17 图表 31：苹果 M3 系列 新 品 AI 能力 较 M1 提升 60%.18 图表 32：苹果 M3 Max 统一内存架构最高支 持 128GB 内存.18 图表 33：华硕、联想 AI PC 产品 都采 用 LPDDR5X，容量最高 32GB.18 图表 34：DDR5 内存接口芯片包括 RCD、DB、SPD、TS、PMIC 等.19 图表 35：澜起科技是国际少数可以量产 DDR5 内存接口芯片的厂商.19 图表 36：通富微电绑定 AMD，苏州、槟城工厂营收高速增长（单位：亿元）.20 图表 37：通富微电苏州、槟城工厂净利润高速增长后，今年短暂承压（单位：亿元）.20 图表 38：英特尔 PC CPU 业务营收同比降幅收窄.20 图表 39：AMD PC CPU 业务营收 23Q3 同比实现超 40%增长.20 图表 40：推荐处理器厂商营收、盈利预测.21 图表 41：推荐存储、内存接口芯片、电源管理芯片、封测厂商营收、盈利预测.21 行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 4 AI PC 1.1 硬 件 性能 提 升，PC 端 AI 应 用逐 渐丰 富，软硬 件生 态已 备 类比生态与生态位的关系，我们认为硬件是底层的生态，而各种应用则是生态当中的不同生态 位，生态 位的 诞生 于演 进依 赖于 底层 生态 的出 现与 演进。底层 硬件 是支 撑软 件生 态诞生与迭代的关键，而软件生态的完善可以吸引消费者购买搭载软件的硬件产品，既而形成反馈，帮助软硬件厂商产品迭代，形成正向循环，加速产品的渗透。我们认 为，现在 PC端的底层硬件已经具备 端侧运行百亿参数级别的 AI 模型的能力，而软件端 则围绕微软的Copilot 也初步具备了应用生态。因此 AI PC 的软硬件都已经有了初步能力，AI PC 市场渗透有望开启。我们 认为，当前 AI PC 的发 展，类似 早期 Windows 系统 的发 展，在硬 件性 能可 以满 足更 加丰富应用的情况下，通过软件的更新迭代，使得用户交互更加方便，提升用户 工作效率，最终实现对更早期的 DOS 系统替代。回顾 PC 发展历史，Windows 3.x 基于 硬件 端 32 位处理器的性能提升，以及软件端更直观的交互，以及更方便的 Office 软件，获得了巨大成功，帮助微软奠定在 PC 端操作系统的绝对优势。硬件端，当时英特尔发布了 80386 处理器，是第一款 32 位的 x86 处理器，指令集更加丰富，性能较 16 位处理器有了明显提升，可以支持 PC 端运行更多的软件。而软件端，Windows 3.0 版本用户界面有了大幅提升，相比 DOS 系统需要依靠用户输入命令打开软件，Windows 3.0 具备了图形用户界面，使得用户操作更加直观。微软也开发了面向Windows 系统的Office，相较 于DOS 系统的office，增加了更多的鼠标操作，方便用户使用，提升了用户的生产力。图表1：早期 DOS 系统 依 赖命 令输 入，操作 难度 大 图表2：Windows 3.0 拥有 了图 形界 面，方便 用户 操作 来源：Linux 网站，国金证券研究所 来源：winworldpc 网站，国金证券研究所 PC 端传统 x86 处理器采用集成显卡进行端侧的图像渲染并且提供算力，算力 较为有限。以英特尔 集成显卡当中最高端的产品 UHD Graphics 770 为例，其算力仅 0.75TFLOPS，难以端侧运行较复杂模型。因此传统 PC 需要进行本地 AI 模型 运行 时，一般 需要 搭配 独立 显卡，而独 立显 卡对 电脑 的散 热、电源 功率 都有 要求，而办 公本 的尺 寸、功率、续航、噪音都有 要求，很难 搭配 独立 显卡。因此 传统 PC 端的 AI 应用集中在摄像头自动取景、背景虚化、摄像 头延 伸接 触矫 正等 视频 会议 与视 频通 话领 域，用户 直观 体验 与感 觉较 少，且应 用场景较为有限。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 5 图表3：传统 PC 端的 AI 应用集中在视频会议与视频通话，应 用场景有限 来源：AMD 网站，国金证券研究所 硬件 端，英特 尔、AMD、高通 最新一代的处理器 随着架构升级，已经 可以 具 备 30TOPS 以上的算 力，最高 可以 支持 百亿 参数 级别 的 AI 模型的运行。而 AI 应用 随 着 AIGC（生成式 AI）的诞生也越发丰富，微软、Adobe 等操作系统厂商与软件厂商也推出了 PC 端的 AI 应用如Copilot 等。Copilot 等应用 能够处理的工作更加丰富，可以直接帮助用户提升生产力，导致用户体验更加直观。我们认为 AI PC 有望复制早期 Windows 系统 的成 功，凭借 更方 便的用户交互，更高的工作效率，实现对传统 PC 的替代。图表4：当 前 硬 件已 经可 以支 持超 百亿 参数 模型 端侧 运行 图表5：PC 端 AI 应用 可以提升用户生产力，用户体验更直观 软 件 应用 Teams 使用 AI 生成纪要、内容关系、摘要等 Outlook 协助撰写电子邮件，概括对话内容 Word 帮助撰写文件，给予内容建议，帮助重新撰写段落或者整份文件 Excel 协助分析资料，识别趋势等 PowerPoint 将 word 转化为 ppt 文件，通过提纲或者简单提示生成新的 ppt 来源：高通网站，国金证券研究所 来源：微软网站，国金证券研究所 对于 MacBook，苹果也推出了 MLX AI 框架，帮助用户基于苹果芯片高效运行机器学习模型的框架。根据 owehrens，使用 openAI 开发的语音识别模 型 Whisper 进行测试，苹果 M3 Max 芯片升级 MLX 框架 后 识别 10 分钟音频 需要 100 秒，相比人工识别大幅增加了效率。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 6 图表6：苹果 推出 MLX AI 框架，M3 Max 在使用后运行 Whisper 识别 10 分钟音频仅需要 100秒 来源：owehrens 网站，国金证券研究所 1.2 云 厂 商减 少 云端 推理 算力 诉求 明确，有 望加 速 AI PC 渗透 我们认为，端侧运行 AI 最主要的驱动力来自云厂商，为了减少自身推理算力的开支，以及建设推理算力所带来的 折旧、维护 等费 用压 力，云厂 商有 极大 诉求 将 推理算力下放到端侧。而微软作为当前 AI 市场以及 PC 操作系统的最重要的厂商之一，微软有望推动推理算力下放到个人电脑，加速 AI PC 的渗透。可行性来看，端侧具备 AI 大模型的推理能力，而AI 训练必须在云端完成。AI 大模型的训练依赖云端算力的投入，随着 模型 参数 的不 断增 加，训练 所需 要的 算力 也呈 指数 级提 升。依靠个人电脑对 AI 大模型进行训练几乎不具备可行性，需要建设大规模的数据中心，依靠云端的算力对大模型进行训练。但 AI 推理相较于训练所需要的 算力 较少，部分垂类模型 较通用大模型的参数也有减少，进一步减少了所需要的推理算力。另外，通过 对通 用大模型进一步 剪枝、蒸馏、量化，压缩大模型的参数，并且将 数型转化为 int8 甚至 int4，进一步降低推理所需要的算力，推理 所需 要的 算力 较低，在端 侧进 行大 模型 的推 理具 备可行性。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 7 图表7：大 模 型 训练 所需 算能 力随 参数 呈指 数级 提升，必 须在 云端 进行（红 色为AI 大模型，蓝色为 AI 常规模型）来源：Compute Trends Across Three Eras of Machine Learning,国金证券研究所 对于 云厂 商，即使 对用 户收 取费 用，建设 推理 算力 仍然 具备 较大 的成 本压 力。根据 高通 The future of AI is hybrid，生 成式 AI 搜索可以提供更加出色的用户体验和 搜索结果，但每一次搜索查询（query）其成 本是 传统 搜索 方法 的 10 倍。目前 每天 有超 过 100 亿次的搜索查询产生，即便基于大语言模型的搜索仅占其中一小部分，每年增量成本也可能达到数十亿美元。在端侧加入推理算力以后，大部分的推理任务可以在端侧完成，而部分复杂的任务，可以在端侧进行预处理以后，生成关键提示词上传到云端，云端进行处理后，端侧再进行 后处理，大幅降低了云端的负载，使得云厂商的云端推理算力需求减少。图表8：端 侧 加 入推 理算 力可 以减 少云 端推 理算 力需 求，降低 云厂 商推 理算 力开 支 行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 8 来源：高通网站，国金证券研究所 在延 时、能耗、隐私 安全 和个 性化 方面，在端侧部署 AI 推理算力 的混合式 AI 相比单纯云端 算力对模型进行推理 也更具优势。图表9：混合式 AI 相比 完 全云 端部 署更 具优 势 纯 云端AI 混合式AI 成本 依赖大规模数据中心基础设施建设，具有极高的维护费用，随着用户增加，投入规模不断扩大 在端侧进行部分工作与预处理工作，减轻云基础设施压力，减少开支 延时 在用户大量访问时，存在大量排队等待、高时延，甚至拒绝服务的情况 终端处理可以在即使无网络连接时候，仍然可以正常使用 AI 的应用 能耗 数据中心规模不断扩大，带来巨大能耗 端侧进行预处理，可以减少数据中心规模，减少总体能耗 隐私保护 用户访问和请求信息会通过网络传输到云端，存在隐私暴露风险 个人信息和查询可以完全在终端完成，减少隐私暴露 个性化 云端部署模型更加通用化，难以针对用户画像做针对性调整 可以针对用户进行定制，并形成用户画像，并且随着时间推移进行学习和演进 来源：国金证券研究所 整理 由于建设云端推理算力 会带来较大的资本开支、折旧与维护成本，我们 认为 微软有 充足的动力下放 算力到终端，未来 copilot 等 AI 应用有望 依靠 端侧算力运算。而 微软作为全球重要的 PC 操作系统厂商，推出依赖端侧算力的 AI 应用后，可以加速 AI PC 的渗透。目前最新版本 Windows 11 操作系统已经集成 copilot，但是其运行仍然依赖云端算力，未来新一代 Windows 操作系统有望使用端侧算力处理 AI 模型，加速 AI PC 的渗透。1.3 硬 件 厂商 加速 AI PC 发展，英特尔启动 AI PC 加速计划 对于 PC 处理器、OEM 等硬件厂商，AI PC 有望提升产品价值量，因此也具备推进 AI PC发展的诉求。目前 主要的 PC 处理器厂商以及 OEM 整机厂商都已经布局 AI PC。处理器端，英特尔 12 月 14 日发布新一代 PC CPU Meteor Lake，搭 载 VPU 提供端侧算力；AMD 将 GPU、CPU 核心集成为 APU，最高具备 33TOPS 算力；高通 X Elite 芯片最高可以达到 75TOPS 算力。OEM 端，三星、宏碁、联想、华硕等厂商都宣布将推出 AI PC。宏碁、华硕及微星 已经展示了搭载英特尔 Meteor Lake 处理器的笔记本电脑，并演示了端侧处理 AI 的能力，包括图像 放大、文生 图、代码 编写 等。宏碁的AI PC 安装了开源绘图软件 GIMP，并使 用 OpenVINO 的 AI 插件添加了 Stable Diffusion 文生图的功能，在输出原生分辨率 为 512x512 图像后，可以 额外 使用 另一 个 AI 模型，将图 片快 速放 大 4 倍至 2048x2048，体现 了 AI PC在文生图及放大图像方面的速度优势。AI PC 还使用 70 亿参数的 Llama 2 大语言模型进行 推理，大语言模型可以在电脑离线状态下，依靠电脑本身的算力运行。OEM 端，三星、宏碁、联想、华硕等厂商都宣布将推出 AI PC。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 9 图表10：主要 PC 处理 器厂 商与OEM 厂商 推进 AI PC 发展 厂商 进展 处理器 英特尔 搭载VPU 提供 端 侧算 力 的新 一 代 CPU Meteor Lake 于23 年 12 月14 日发布，算力 最高 34TOPS AMD 将 CPU、GPU 内 核集 成 为APU，算力 最 高33TOPS 高通 发 布了 新 一代 PC 处 理器 X Elite，在高 通AI 引擎 下 算力 75TOPS，其他场景45TOPS OEM 宏碁 展 示 了 搭 载 英特 尔 Meteor Lake 处理器的AI PC，可 以 端侧 离线文 生 图、编 写代 码 等，华 硕第 一 款AI PC 12 月 15 日发布 华硕 微星 联想 23 年 10 月 联想 Tech World 大会 展示 了AI PC 推理 能 力，已 经发布 AI PC 联想小新Pro 16 2023 戴尔 与 英 伟 达 合 作，帮 助客 户 在本 地 构建 AI 模型 惠普 有望24 年推出AI PC 来源：国金证券研究所 整理 英特尔已经宣布启动“AI PC 加速 计划”，加速 AI 在客户端计算产业的发展速度，通过 OEM以及软件厂商深度合作，英特尔将在音频效果、内容创建、游戏、安全、直播、视频协作等方面继续强化 PC 的体验，有望 在 2025 年前实现为超过1 亿台PC 实现人工智能特性。图表11：英 特 尔 启动“AI PC 加速 计划”，有望 在25 年以前未一亿台 PC 实现 人工 智能 特性 来源：英特尔网站，国金证券研究所 1.4 PC 整体 需求回暖，AI PC 出货 有望 高速 增 长 Windows 3.x 世代系统出货量高速增长，除了对于 DOS 系统的替代 导致的市占率提升以外，也有赖于当时 PC 的渗透率较低。目前 PC 的渗透率已经处于较高水平，AI PC 的增长动能主要来自于对传统 PC 的替代。而 2024 年 PC 市场需求有望回暖，消费者在进行选择时，有望 倾向于选择 AI PC。因此 AI PC 的出货有望快于整体 PC 市场，且早期 AI PC 的基数较低，AI PC 出货量有望快速增长。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 10 图表12：PC 出 货已 过高 速增 长期，AI PC 增长动力主要来自 份额提升 来源：Statista，国金证券研究所 由于 20、21 年居家办公需求导致全球 PC 出货量高速增长，透支了正常需求，目前 PC 出货量仍然承压。根据 IDC，全球 PC 出货 量 23 年 Q3 为 68.2 百万台，环比 增 长 10.71%，同比减少 7.6%，但降幅已经收窄。考虑到 PC 具备 34 年换机周期，24 年全球 PC 市场有望恢复。根据 Canalys，预计全球 2023 年 PC 出货 量 为 2.49 亿台，同比减少 12.4%，预计2024 年 PC 出货量为 2.67 亿台，同比增长 7.6%，增长主要来自商业市场。图表13：23Q3 全球PC 出货量 同比减少 7.6%，环比增长10.71%图表14：预计 2024 年全球 PC 出货量同比增长 7.6%，达到 2.67 亿台 来源：IDC，国金证券研究所 来源：Canalys，国金证券研究所 凭借硬件的升级迭代，以及 初步具备的软件生态，AI PC 可以有效提升用户工作效率，使用户有更加直观清晰的体验，未来在 PC 市场当中份额将快速提升。另外全 球 PC 市场24年有望恢复，AI PC 初期低基数等因素共同作用下，AI PC 有望迎来快速增长期。2024 年有望成为 AI PC 大规模出货的元年。领先的 OEM 厂商、处理器制造商和操作系统提供商都专注于在 2024 年推出新的 AI 功能型号。根据 Canalys，预计 2024 年 AI 功能 PC 的总出货份额将约为 19%。随着 更 多 的使用案例的出现和 AI 功能成为 预装 功能，Canalys 预计 AI 功能 PC 的开发和采用将快速增长。Canalys 预计 2024 年 AI PC 出货量在 2000万左右，2027 年将有 60%的电脑 具备 AI 处理能力，2027 年出货量将 超过 1.75 亿台。-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%02000400060008000100001200014000160001800020000199019911992199319941995199619971998199920002001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019202020212022 PC YoY-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.0100.0PC YoY行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 11 图表15：AI PC 进 入高 速增 长期，2027 年 AI PC 渗透 率将 达到60%来源：Canalys，国金证券研究所 x86 arm 当前 AI PC 的主要软件应用集中在提升生产力的方面，包括 Copilot 等产 品，应用 于日 常办公 当中，进行 文件 撰写、纪要 整理、代码 编写 等任 务。我们认为 AI PC 的主要载体将是办公本。办公本 对重 量、尺寸、散热、功耗 都有 一定 要求，很难 加入 额外 的独 立显 卡提 供算力，因此将依靠 CPU 本身的算力处理 AI 任务。而 CPU 作为 PC 端侧的算力提供者，CPU厂商有望充分受益。独立显卡 一般用于 PC 端的复杂图像渲染，图像渲染与 AI 计算都需要大量并行计算，因此独立显卡也具备较强的 AI 处理 能力，在英 伟达 推出 云端 训练 卡以 前，AI 的训练都依赖独立显卡进行。但独立显卡功耗大、重量大，如果在笔记本当中使用，一般需要额外加入大量的散热模块，使得 笔记 本的 重量 与体 积大 幅增 加，同时 独立 显卡 的高 功耗 也使 得笔 记本的续航时间大幅减少，难以满足日常办公需求。2.1 处理器AI 能力加速迭代，x86 仍是主力产品 我们认为，AI PC 的发展 需要硬件厂商、操作系统厂商、软件 或模型 厂商合力 推进。硬件当中处理器是端侧算力的提供者；操作系统 调用 硬件，其与 硬件 的适 配 决定了硬件所能够发挥的能力；各种不同软件则基于操作系统开发，决定了应用的丰富程度。全球主要 PC 操作系统分为微软的 Windows、苹果 Macbook 的 macOS、谷歌 Chromebook 的ChromeOS 系统。其中 谷歌 Chromebook 属于低端产品，其中大多数高端产品的 价格 也 在 600美元以下，在海 外 一般 是 中小 学生 课 堂使 用。由 于价 格 与应 用 场景 的 限制，我们认为Chromebook 不会大规模搭载端侧算力。苹果目前 PC 处理器未针对 AI 应用大幅度提升算力，但 MacBook 具备大内存，适合 大量 数据 吞吐，同时 苹果 也开 发了 MLX AI 框架，MacBook的用户群体也包括大量的 IT 行业人士，具备较强软件能力，未来苹果的 AI PC 具备较大发展潜力。而微软作为全球主要的操作系统公司之一，AI 大模型的布局较早，同时当前PC 端的 AI 应用之一 copilot 也是微软所开发的。微软同时作为 AI 应用与操作系统的主要厂商，我们认为 AI PC 早期阶段还是以搭载微软 Windows 操作系统的 PC 为主。图表16：我们认为 短期内 Windows 操作系统的 PC 将是 AI PC 的主力产品 操 作 系 统 操 作 系 统 厂商 处 理 器 厂 商 AI PC 进展 Windows 微软 Intel、AMD、高通 微 软 布 局 大 模型 较 早，Windows11 最新版本已经集成copilot，处理 器 厂商 与 OEM 加速推动PC 端侧AI 能力，有望 成 为 AI PC 主流产品 macOS 苹果 苹果 处 理器 AI 能力 未大 幅度 提 升，但内 存 较大，具备MLX AI 框架，客 户 群体 具 备大 量IT 人士，具备AI PC 较大发展 潜力 ChromeOS 谷歌 联发科、Intel、AMD 价 格、应 用范 围 受限，难以 成 为 AI PC 主流产品 行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 12 来源：国金证券研究所 整理 处理器作为端侧 AI 的算力提供者，AI 处理能力不断提升。目前英特尔、AMD、高通、苹果 已经发布了针对 AI PC 的 PC CPU，AMD 的下一代产品也有望 24 年发布，算力进一步提升。图表17：各 处 理 器厂 商产 品 AI 性能持续迭代 公 司 产品 发 布 时 间 制程 AI 算 力 单元 算力 英特尔 Meteor Lake 23 年 12 月 英 特尔 4、台积电 5nm、台积 电6nm Movidius VPU 最高34TOPS AMD Ryzen 7040 2Q23 台积电4nm Ryzen AI 33TOPS Ryzen 8050 预计2H24 台积电4nm Ryzen AI 39TOPS 高通 8cx Gen3 4Q21 台积电5nm Hexagon DSP 29TOPS X Elite 23 年 10 月 台积电4nm Hexagon NPU 采用高通AI 引擎75TOPS，其 他场 景45TOPS 苹果 M2 4Q21 台积电5nm 神经网络引擎 15.8TOPS M3 23 年 11 月 台积电3nm 神经网络引擎 18TOPS 来源：Canalys，国金证券研究所 整理 我们认为 AI PC 的主要操作系统仍然是 Windows，而 Windows 目前根据所支持的处理器架构不 同，分为传统的 支持 x86 架构处理器 的 Windows 系统，与 新推出的支持 arm 架构处理器的 Windows on arm 系统，例如 Windows11 操作系统 就分为 x86 版本与 arm 版本。传统支持 x86 的 Windows 具备长久的历史，从 80 年代发展至今，生态环境丰富，大量小众应用与程序都能够兼容。但 x86 架构 功耗 较大，同时 通用 寄存 器数 量少，寻址 范围 较小，计算机硬件的利用率低。而 Windows on arm 是 16 年开始微软与高通合作开发的支持 arm架构处理器的操作系统，Windows on arm 由于 历史较短，软件生态不丰富，大量软件需要转译后运行，存在 效率 损失 甚至 兼容 性问 题。但 arm 架构 寄存器数量多，寻址方式灵活，硬件执行命令效率更高，且功耗更低。图表18：x86 架构生态丰富，arm 架构功耗低 处理器架 构 主 要 处 理 器厂商 对 应 操 作 系统 特点 x86 Intel、AMD Windows 生 态丰 富，大 量小 众软 件 可以 兼 容，但功 耗大，对 硬 件 利用 率 低 arm 高通 Windows on arm 功 耗低，硬 件运 行 效率 高，但 软件 生 态丰 富度较低，Windows on arm 兼 容 性 较差 苹果 macOS 联发科 ChromeOS 来源：国金证券研究所 整理 我们认为，由于软件生态的兼容性优势，AI PC 将仍然主要以 x86 架构 为主，但 AI PC 需要端侧算力运行AI 模型，对功 耗要 求更 高，有望 加速arm 架构处理器在PC 市场份额提升。Windows on arm 目前是小众市场，受益于 AI PC，市场 份额 也有 望扩 大。根据 Counterpoint，2022 年全球使用 Arm 处理器的笔记本电脑占比 仅 12.8%，2023 年预计达到 15%，而到 2027年有望达到 25.3%，较 2022 年的占比几乎翻倍。根据 Strategy Analytics，2021 年个人电脑 Arm 处理器销售额为 9.49 亿美元，其中苹果通过自身 MacBook 出货 占 79%；采用高通处理器的 Windows on Arm 电脑占 arm 处理器电脑的 3%。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 13 图表19：arm 处理器在PC 渗透率 27 年有 望达25%来源：Counterpoint，国金证券研究所 2.2 x86 处理器：英特尔 微 架构升级+切换 台积电代工，有望拉平 与 AMD 差距 并 重 拾市 场份额 X86 处理器目前主要厂商为英特尔与 AMD，2017 年 AMD 推出 新 的 Zen 微 架构后，依靠性价比优 势，市占 率不 断提 升。我们认为 AMD 在 PC 端的成功主要来自于 架构升级带来的 性能、功耗、灵活 性的 提升，以及 采用 台积 电代 工带 来的 生产 成本 和制 程优 势。目前 英特 尔新 一代 Meteor Lake CPU 采用了创新的架构，能耗更佳，未来 也具 备迭 代 的灵活 性，同时 Meteor Lake 部分内核采用 台积电代工，在制程上未来有望拉平与 AMD 的差距。未来 英特尔有望在 PC CPU 市场 保持甚至 提升份额。根据 Statista，2017 年一季度时，按照出货量口径计算，AMD 的市占率为 18.1%。随着AMD 的 Zen 微架构的成功，使得 AMD 快速提升市场份额，2021 年一 季度 时 AMD 的 市占率达到了 39.1%。虽然英特尔 2021 年 开始 微架构也有所升级，市场份额有所提升，但仍未能改变 整体 趋势。根据 Statista，2023 年三季度，AMD 的出货量市占率为 35.1%。从 PC CPU的营收增速来看，AMD 也具备更高的增速。图表20：23Q3 AMD 在 PC x86 处理器 出货 市占率35.1%，英特尔为62.6%图表21：AMD PC CPU 业务 21、22 年营收增速更快（单位：百 万 美 元）来源：Statista，国金证券研究所 来源：Bloomberg。国金证券研究所 制程来看，英特尔在今年发布的 Meteor Lake 以前，所有 PC 端 CPU 都采用英特尔体内代工厂进行生产，而 AMD 早期使用格罗方德进行生产，在 7nm 制程节点以后转向台积电进行生产。由于英特尔代工工艺在 14nm、10nm 节点研发落后台积电，英特尔在之前世代的产品制程都较 AMD 落后。英特尔最新推出的 Meteor Lake 产品 CPU tile 使用 Intel 4 制程（性能介于台积电3、5nm 制程 节点 之间），其他部分使用台积电5nm 与6nm 工艺进行生产，在制程上首次
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