计算机行业专题分析报告：AI崛起算力先行.docx

计算机行业专题分析报告AI崛起,算力先行1政策+技术双重驱动，智能算力需求高增1.1政策支持算力基础设施高质量发展算力分为通用算力、智能算力和超算三种。其中智能算力即人工智能算力，是面向人工智能算法模型训练与运行服务的计算机系统能力。通常由GPU、ASIC、FPGA.NPU等各类专用芯片承担计算工作，在人工智能场景应用时具有性能更优、能耗更低等优点。我国算力发展规划政策相继出台，制度保障有力有效。近年来，工信部加强规划引领、政策指引，与各方协同配合、多措并举，着力构建高质量算力供给体系，不断提升算力基础设施综合能力，取得积极成效。2021年，工信部出台新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年），持续优化全国算力整体布局。国务院发布关于印发“十四五”数字经济发展规划的通知、数字中国建设整体布局规划也提出要加快构建算力、算法、数据、应用资源协同的全国一体化大数据中心体系、系统优化算力基础设施布局C2023年10月，工业和信息化部、中央网信办、教育部、国家卫生健康委、中国人民银行、国务院国资委等六部门联合印发算力基础设施高质量发展行动计划，明确2025年，算力规模超过300EFLOPS,智能算力占比达到35%,东西部算力平衡协调发展。在此基础上，各地市人民政府相继出台多项政策举措，大力支持算力产业发展，全国上下已形成积极推动算力产业快速健康发展的良好局面。以成都为例，2022年5月10日,“东数西算”国家一体化大数据中心成渝枢纽节点样板工程、西南地区最大的人工智能计算中心成都智算中心正式上线。成都智算中心包括人工智能算力平台、城市智脑平台和科研创新平台三大平台，项目总投资109亿元。2023年1月，成都市发布围绕超算智算加快算力产业发展的政策措施，通过推动以存储为主的老旧小散数据中心向存算一体高能级数据中心改造、建立以“算力券”为核心的算力中心运营成本统筹结算分担机制等措施，推进建设全国一体化算力网络国家枢纽节点。1.2ChatGPT掀起Al大模型热潮，拉升算力需求ChatGPT引起Al大模型热潮，Al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Al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。Al大模型在垂直领域应用空间广阔。与此同时，Al大模型的衍生应用也层出不穷，医疗健康、游戏开发、教育、法律、金融等各个领域均有相应的垂直领域生成式人工智能应用。例如在办公软件方面，微软将人工智能大语言模型技术引入Office应用程序，推出Al助手Microsoft365Copilot,帮助用户提高办公生产力；医疗方面，香港中文大学（深圳）和深圳市大数据研究院团队训练并开源了名为HUatUoGPT（华佗GPT）的新型医疗大模型，主要应用于医疗咨询和情感陪伴，包括患者培训、健康咨询、就医分诊等。我国算力规模持续壮大，智能算力保持高速增长。从基础设施侧看，数据中心、智能计算中心、超算中心加快部署。随着全国一体化算力网络国家枢纽节点的部署和“东数西算”工程的推进，我国算力基础设施建设和应用保持快速发展，根据工信部数据，截至2022年底，我国基础设施算力规模达到180EFloPS,位居全球第二。根据2022-2023全球计算力指数评估报告显示，IT支出每投入1美元，可以拉动15美元的数字经济产出，同时也可拉动29美元的GDP产出。换言之，国家的计算力指数每提高1点，数字经济将增长3.6%o,GDP将增长1.7%o°根据2023智能算力发展白皮书显示，全球智能算力的总体情况呈现快速增长趋势。截至2022年底,全球算力总规模达到650EFLOPS,其中，通用算力规模为498EFLOPS,智能算力规模为142EFLOPS,超算算力规模为IOEFLOPS。智能算力规模同比增加了25.7%,占比达21.9%JDC预测，全球Al计算市场规模从2022年的195.0亿美元增长到2026年的346.6亿美元，年复合增长率将达到15.5%o图4近两年全球算力总体情况(EFLOPS)作为数字经济时代的重要生产力，2022年我国算力核心产业规模已达到1.8万亿元。算力规模方面，截至2022年底，中国算力总规模为180EFLOPS,排名位居全球第二。其中，通用算力规模为137EFLOPS,智能算力规模为41EFLOPS,超算算力规模为2EFLOPSo中国智能算力正处于高速增长阶段，智能算力规模同比增加了41.4%,占比达22.8%,超过全球整体智能算力25.7%的增速。目前，互联网行业依然是人工智能应用渗透度和投资最高的行业，金融、政府、电信、制造等领域也在加速渗透。未来，智能算力的发展具有六大趋势：一是人工智能加速渗透，多样化场景催生多元化算力需求；二是政策驱动，智能算力低碳发展成硬性要求；三是边缘智能应运而生,边缘计算与人工智能融合发展；四是智算中心建设加速，以应对高质量算力需求；五是模型规模不断扩展，海量多元化数据急需巨量化算力；六是自主学习能力提升，推动算力实现更高层次的智能。2AI服务器需求旺盛，算力租赁市场潜力大2.1 中国Al服务器水平位于世界前列中国算力网络产业链上游为软硬件及设备；中游为算力网络及平台，包括Al计算、边缘计算、IDC服务、网络设备、网络平台、算力安全等;下游应用于互联网、政府、服务业、电信业、金融业、制造业、教育等领域。上游服务器厂商：典型服务器厂商包括海外厂商戴尔、惠普等服务器厂商，国产服务器厂商浪潮信息、新华三、超聚变等，其中海外服务器厂商在全球市场份额领先。国内服务器市场方面，根据IDC发布的2022年中国服务器市场跟踪报告，2022年中国服务器市场份额排名前三位的分别是浪潮信息（28.1%）、新华三（17.2%）和超聚变（10.1%）o与整体服务器市场相比，中国Al服务器水平位于世界前列。主要玩家有浪潮、联想、新华三、华为等厂商，海外厂商为戴尔、HPE.IBM等。2022年，浪潮Al服务器全球市场份额连续3年位居第一。2022年中国Al服务器市场中（按销售额），浪潮市场份额占比约为47%,排名第一。其次分别为，新华三、宁畅、安擎、坤前、华为，占比分别为11%、9%、7%、6%、6%o以海光和昇腾为代表的国产Al服务器快速发展。国产服务器以海光和昇腾为代表，华为与包括宝德、华鳏振宇、神州数码等众多主流厂商合作，内容涵盖昇腾Al训练服务器、推理服务器。中科曙光服务器搭载海光DCU,神州数码、拓维信息、四川长虹基于华为“蛆鹏+昇腾”生产Al服务器。随着国产化替代以及技术迭代，未来国内市场华为系Al服务器占比有望提升。中游IDC服务商：产业链中游的IDC服务提供商包括基础电信运营商以及第三方IDC服务商，传统IDC业务包括机柜租赁、带宽服务及增值服务，在Al算力需求高增背景下，算力租赁模式兴起，传统IDC服务商或者增加算力租赁业务,部分企业则通过新建智算中心提供算力租赁服务，其中包括云赛智联、鸿博股份、恒润股份、中贝通信等多家企业。2.2 大算力高成本，算力租赁前景广阔Al大模型预训练数据量呈现指数级增长。GPT模型最早的版本可追述到2018年，OpenAI发布的GPT-1模型参数量为1.17亿，19年2月发布的GPT-2参数量为15亿，而20年5月的GPT-3,参数量达到了1750亿，对应的预训练数据量也呈现指数级增长，从5G增长至45TB,GPT-3所需要的算力达到3640PFIOPs-day°ChatGPT的算力需求场景可以根据实际应用进一步拆分为预训练、Fine-tune和日常运营三个阶段。预训练阶段通过大量无标注的文本数据来训练模型的基础语言能力，得到基础大模型，例如GPT1、GPT-2和GPT-3oFine-tune阶段在基础大模型的基础上，进行监督学习、强化学习和迁移学习等二次或多次训练，以优化调整模型参数量。日常运营阶段基于用户输入信息，加载模型参数进行推理计算，并实现最终结果的反馈输出。据OpenAI,训练一次13亿参数的GPT-3XL模型需要的全部算力约为27.5PFIops-day,训练一次1746亿参数的GPT-3模型需要的算力约为3640PFloPs-day°据Lambda,使用训练一次1746亿参数的GPT-3模型所需花费的算力成本超过460万美元，假设单位成本固定，单位算力成本约为1264美元/(PFlop/s-day)o国内大模型单次预训练成本近亿元。中国人工智能大模型地图研究报告显示，目前，中国10亿参数规模以上的大模型已经发布了79个，在全球占比很高。假设国内参数2000亿规模的大模型有30个，预训练算力成本约为125000PFloPs-day,训练时间以10天为例，则需要搭载8片A100/H800的服务器(单机可提供5PFIops16PFIops的Al计算性能)不少于2500台/780台，预计服务器成本约20-25亿元。而随着模型普及度不断增加，日常运营的算力需求也将显著增加。表4国内大模型训练算力需求测算芯片类型算力需求(PFIop/s-day)单个服务器算力运算时间所需服务器数量（台）AlOO1250005P10日2500AlOO1250005P20日1250H80012500016P10日780H80012500016P20日:.C;i-二.一k、.匚390OpenAKScaIingLawsforNeuralLanguageMOdeIs指出，每个token的训练成本通常约为6N,其中N是大模型的参数数量，而每个token的推理成本通常约为2No我们假设国内2000亿参数大模型日活用户达到5000万的数量有10家，每人平均1000字，单日合计5000亿字（约100oO亿tokens）,则单日算力需求约为4.0E+23flops,假设高峰需求可达到5倍2.0E+24flops（23148PFIop/s-day）,需要A100/H800服务器4630台/1447台，对应服务器成本约30-40亿元。Al应用的高成本高能耗，使得中小企业产生大量算力租赁需求。Al大模型的训练和运营带来的算力需求有望推动Al服务器出货量快速上升。从上游芯片供应情况来看，英伟达2023Q2业绩显著超预期，营收同比+101%,环½÷88%,其中数据中心业务营收同比+171%,环比+141%,验证了开发生成式Al和大语言模型领域算力需求爆发。与此同时，Al服务器的高成本高电耗特点，使得算力租赁需求应运而生。大型互联网企业、Al龙头企业具备较多的GPU算力芯片储备，多数通过自建满足算力需求，而中小企业在开发Al垂直类小模型过程中则产生算力租赁需求。同时，像高校科研院所、政府的智慧城市项目也有算力租赁需求。2023年5月，上海市发布上海市加大力度支持民间投资发展若干政策措施，明确提出“鼓励民间资本投资新型基础设施”，表示将推动“补需方”改革，支持高校、科研机构、国有企业通过政府采购、租用等方式使用民间投资的数据储存和算力资源;推动政府部门租用民间投资专用算力支持大语义学习、元宇宙、时空底图等专业场景应用。截至目前，已有具备算力实力的厂商正在加紧进行智算中心的布局，或通过与算力公司合作运营的形式进入算力赛道，部署算力租赁业务。3重点公司分析浪潮信息：Al服务器市占率全球第一浪潮信息是全球领先的IT基础设施产品、方案和服务提供商，Al服务器领先优势明显。公司在算力方面，通过场景优化设计形成了丰富的产品线，涵盖计算型、存储型、多节点、关键应用、整机柜等各类服务器，支持全场景高效计算；算法层面，推出巨量模型业务，探索通用智能前沿，普惠Al产业发展；存储方面，推出多种类型的高端存储产品；发展智算中心操作系统，支持多元异构和云边协同；积极参与开放计算技术创新，加快全球计算生态的开放融合进程；落实绿色可持续的发展理念，全面布局液冷，推动数据中心建设和运行模式的升级，提高数据中心的能源利用水平，降低碳排放。根据Gartner.IDC发布的最新数据，公司服务器、存储产品市场占有率持续保持全球前列：2023年Q1,服务器继续保持中国第一；2023年Q1,存储装机容量位列全球前三、中国第一；2022年，人工智能服务器连续3年全球第一，连续6年保持中国第一；2022年，边缘服务器市占率54.7%,连续三年保持中国第一。2023年前三季度，公司营收480.96亿元，同比下降8.85%；实现归母净利润7.87亿元，同比下降49.12%,实现扣非净利润4.30亿元，同比下降69.30%o单三季度收入高增，营收232.99亿元，同比增长30.04%；利润端短期承压，归母净利润4.61亿元，同比下降22.06%o紫光股份：深度布局算力网络、智算中心解决方案紫光股份是全球新一代云计算基础设施建设和行业智慧应用服务的领先者，提供技术领先的网络、计算、存储、云计算、安全和智能终端等全栈ICT基础设施及服务。作为数字化解决方案领导者，公司在算力网络、隐私计算、智算中心等前瞻技术方面加强布局并取得重大突破。在算力网络方面，基于对算力评估标准、分布式算网大脑、网络控制器、云管平台及网络设备联动的研究，深度布局转控分离的未来算力网络解决方案。在隐私计算方面，推出隐私计算一体机和隐私计算云，针对金融、政务等特定场景提供算力增强的数据合规共享方案。在智算中心方面，研究布局具备更快数据读取速度和更强训练效率的智算中心解决方案。同时，公司不断将创新技术融入到数字基础设施产品与服务中，推进公司各产品线全面升级。根据IDC.Gartner.计世资讯的相关统计数据，2020年-2022年，公司在中国X86服务器市场份额分别为15.4%、17.4%、18.0%,保持市场份额第二；在中国存储市场份额分别为11.4%、12.6%、12.5%,保持市场份额第二；在中国安全硬件市场份额分别为9.4%、9.0%、9.3%,保持市场份额第二。2023年前三季度，紫光股份营收552.15亿元，同比上升2.46%,主要是来自于运营商、互联网、政府、企业、金融、教育和医疗等行业需求不断增力口；实现归母净利润15.41亿元，同比下降6.03%,实现扣非净利润12.99亿元，同比下降12.88%o图17紫光股份归母净利润（亿元）及增速（右轴）e归母净利泗（亿元）T-增速（%）神州数码：“鲤鹏+昇腾”产业生态，华为战略合作伙伴神州数码是国内先进的智能计算产品方案提供商，坚定推进“数云融合+信创”战略。基于华为“鲸鹏+昇腾”产业生态，公司深入行业实践场景，持续打造自主品牌“神州鲸泰”系列产品及解决方案，包含入门型、均衡型、高密型、存储型、高性能型、人工智能计算型等多种类服务器产品，为各行业数字化转型提供坚实算力底座。公司持续深耕鲸鹏和云计算的生态发展，基于云计算为其他技术基础设施和应用提供技术支撑能力，加强多种算力的统一调度，提高算力基础设施的资源利用率,同时与人工智能、区块链等新技术基础设施融合发展加快新技术应用。技术研发方面，公司在构建服务器自主研发能力上持续发力，打造贯穿服务器、中间件、通用解决方案乃至全面算力平台的国产化产品及整体解决方案，形成覆盖ARM服务器、网络、终端、一体机的产品体系，为云计算、大数据服务能力提供算力支撑。2022年，公司首度上榜福布斯中国数字经济100强榜单第29位，计算机类第3位；在信创领域服务器和PC整机企业的排行中，位列前十。神州鲸泰系列服务器产品和优秀产业实践案例入选“绿色计算产业联盟2023年度六大产业专项发布会暨绿色计算产业生态大会”的绿色计算产业发展白皮书和行业解决方案案例集。2023年前三季度，神州数码营收841.55亿元，同比下降0.41%；归母净利润8.51亿元，同比增长24.91%o单三季度公司实现营收285.54亿元，同比增加6.44%；实现归母净利润4.17亿元，同比增加43.28%o行业复苏预期强烈，公司依靠规模优势及行业领先地位的优势，率先实现收入复苏。中科曙光：建设“全国一体化算力服务平台”中科曙光是我国核心信息基础设施领军企业，为用户提供创新、高效、可靠的IT产品、解决方案及服务。经历20余年发展，公司深耕高端计算机、存储、安全、数据中心产品的研发及制造，同时大力发展数字基础设施建设、智能计算等业务。高端计算机产品主要包括机架式服务器、高密度服务器、刀片服务器、超融合一体机产品等，能够面向多种应用场景，兼顾性能、能效、应用生态，具有领先的计算密度和节能性。随着公司核心计算产品性能的不断提升以及公司数字基础设施的落地，公司不断提升运营服务能力，开拓算力服务业务。公司建设全国一体化算力服务平台”，通过统一的算力服务门户，实现全国范围内智能算力、通用算力资源的融合调度及弹性供给，满足各类用户对算力的多样化、可靠性和便捷性的需求。2023年，中国信息通信研究院公布首批可信算力服务评测结果，曙光智算成功通过“可信算力服务智算平台”评测，成为首批通过的4家厂商之一；曙光智算作为“北京算力互联互通验证平台”参建与接入服务商，参与了二期成果发布，并被授予首通调度试验成功企业与主要贡献专家、算网云开源操作系统（CNCOS）项目首批示范单位等荣誉。2023年前三季度，中科曙光盈利能力持续改善，实现营收77.58亿元，同比增长5.03%；实现归母净利润7.50亿元，同比增长14.78%o单三季度，公司实现营收23.57亿元，同比下滑0.27%；实现归母净利润2.06亿元，同比增长20.11%。恒润股份：切入算力租赁领域，合作建设智算中心恒润股份是为客户提供设计、锻造、精加工一站式服务的精密机械制造商，以锻件与精密加工制造能力为依托，产品涵盖风电法兰、风电轴承、燃气轮机部件、海上油气装备等。算力是Al也是数字经济时代的核心生产力，基于公司长期发展战略需要，公司计划切入数字能源算力融合新赛道，计划于上海、福州经开区、安徽芜湖、山东济宁等地合作建立算力中心，提供智算一站式服务，打造长三角GPU算力中心集群。2023年8月2日，公司与上海六尺共同出资设立了合资公司上海润六尺。8月11日，恒润股份发布公告，公司控股子公司上海润六尺拟收购上海六尺持有的芜湖六尺智算科技有限公司100%股权，推动芜湖集群首个大规模智算中心项目建设。上海润六尺的主要业务包括算法模型的建立、新型智算中心的建设与运维、算力的对外租赁以及为高校科研团队研究的垂直化模型提供服务等。本次上海润六尺对芜湖六尺股权的收购计划也符合打造长三角GPU算力中心集群的战略目标。2023年前三季度，恒润股份实现营业收入12.47亿元，同比下降8.08%；实现归母净利润0.58亿元，同比增长2.51%；实现扣非净利润0.51亿元，同比增长15.77%。截止2023年9月30日，上海润六尺率先跑通算力租赁全链条，已经完成千匹智算集群搭建，开始首批交付，并在第三季度产生营业收入132.17万元。平治信息:布局算力领域，预中标运营商算力服务项目公司投资天昕电子，布局算力领域。据公司对外投资公告，公司拟投资2260万元持有天昕电子60%股份，利用天昕电子服务器生产基地，实现公司算力服务器产品的研发及生产能力，加快公司在算力网络建设及算力租赁市场的战略部署。天昕电子成立于2011年，专注于提供高性能运算、深度学习、仿真模拟、BIM.ALVR等高度定制化服务器、工作站的软硬件一体解决方案，提供的解决方案涉及领域有云计算、虚拟化、ALHPC、深度学习、仿真模拟、大数据计算等。近期,公司预中标中国电信宁夏公司1.5亿元智能算力服务，为中国电信宁夏公司2023年算力服务集中采购项目标段2的第一中标候选人，根据招标文件显示，该项目标段2智算算力服务的第一中标候选人招标预估不含税金额为1.5亿元。公司A800和H800智算算力服务投标报价分别为11550.00元/月/PFLOPS（不含税单价）、6570.00元月/PFLOPS（不含税单价）。公司是通信运营商设备+内容的核心供应商，长期服务运营商，是通信运营商在智慧家庭、5G建设、数字阅读等领域的重要合作伙伴，中国移动、中国电信等运营商为公司典型客户，而运营商作为算力市场重要参与者，公司布局算力领域既符合客户需求，也为公司未来算力业务的开展打下良好基础。2023年前三季度，公司实现营业收入15.23亿元，同比下降53.08%；实现归母净利润0.22亿元，同比下降88.43%o业绩下降主要系兆能智慧家庭业务下降所致，截至2023年6月底，深圳兆能未执行订单约为82.26亿元，有望支撑公司业绩改善。云赛智联：做优IDC,中标上海超级计算中心项目云赛智联是一家以云计算和大数据、行业解决方案及智能化产品为核心业务的专业化信息技术服务企业。在推展数字经济、布局数字产业的大背景下，公司以数字化转型为契机，加快数据中台和算力基础设施底座打造，提升数字化转型全链服务能力。2022年11月，公司成功中标上海超级计算中心市公共算力服务平台建设项目，着手布局算力网络，打造上海市超大规模人工智能计算和赋能平台，于2023年上半年顺利实现上电开机并完成项目初验。为抓住算力中心发展战略机遇,并推动建设面向全国及长三角区域服务、支持跨域资源调度的算力中心的需求,2023年上半年云赛智联与仪电集团等其他股东共同出资建立上海智能算力科技有限公司，进一步推进“做优IDC”战略的实施。2023年前三季度公司业绩稳健增长，实现主营业务收入37.06亿元，同比增长19.67%；归母净利润1.56亿元，同比增长2.20%；扣非净利润0.99亿元，同比增长284.19%o单三季度，公司实现营收12.08亿元，同比下降0.23%；归母净利润0.63亿元，同比增长2.43%o公司前三季度扣非净利润同比大幅增长，主要系2022年同期公司转让子公司仪电工程股权获益占比较高所致。图27云赛智联归母净利润（亿元）及增速（右轴）归母净利润（亿元）一增速（%）莲花健康：跨界布局算力，探索第二增长曲线莲花健康是一家专注于调味品和健康食品研发、生产和销售的上市企业。公司以“521”品牌复兴战略为指引，在持续做强食品饮料传统主业的基础上，探索第二增长曲线，进军新赛道。公司于2023年6月30日成立了全资子公司杭州莲花科技创新有限公司（莲花科创）。公司长期看好智能算力租赁业务及相关配套业务，将利用自身及控股股东在健康产业、大消费及多元化产业投资等领域的资源优势，积极引入行业实力战略合作伙伴，开展智能计算中心项目合作，在国内主要算力节点建设国际一流水平的智算中心，重点拓展包括通用大模型、自动驾驶、机器人、元宇宙、游戏、传媒等应用行业在内的算力租赁市场及人工智能相关业务。9月27日，公司与新华三签署6.93亿元采购合同，采购330台英伟达H800GPU系列算力服务器。2023年前三季度，公司主营业务保持增长态势，盈利能力持续提升，实现营收16.14亿元，同比增长22.8%；归母净利润0.95亿元，同比增长93.8%；扣非净利润0.93亿元，同比增长88.6%o2023年第三季度，公司实现营收6.41亿元，同比增长41.0%；归母净利润0.44亿元，同比增长162.8%；扣非净利润0.43亿元，同比增长142.1%o元道通信：携手运营商，合作建设智算中心元道通信是我国领先的通信技术服务企业，主要提供包括通信网络维护与优化、通信网络建设在内的通信技术服务。公司将把握“东数西算”国家战略、算力需求增加等契机，以智能算力中心建设为切入点，携手中国移动等主要客户进行共同合作投资建设智能算力中心，公司将进行硬件方面投入，中国移动等主要客户进行机房、网络方面投入，以支撑我国经济社会数字转型、智能升级、融合创新为导向，以5G、工业互联网、云计算、人工智能等应用需求为牵引，逐步建成大型综合智能算力中心，赋能新型产业。智能算力中心建成后主要提供Al大模型训练、推理算力、图形渲染算力服务，服务于人工智能大模型、行业模型等。2023年前三季度，元道通信实现营业收入11.49亿元，同比下降14.82%；实现归母净利润0.63亿元，同比下降12.73%；扣非净利润0.45亿元，同比下降26.61%。单三季度，公司营收3.03亿元，同比下降22.74%；归母净利润0.23亿元，同比下降5.78%o