GPU芯片龍頭英偉達(dá)市值逼近萬億AI加速發(fā)展下游應(yīng)用細(xì)分賽道可關(guān)注

梁杏

近期美股GPU芯片龍頭英偉達(dá)披露財(cái)報(bào)，第一財(cái)季業(yè)績(jī)及第二財(cái)季展望均超出市場(chǎng)預(yù)期，AI發(fā)展進(jìn)入加速階段，帶動(dòng)美股科技股集體上漲，納斯達(dá)克100指數(shù)再創(chuàng)年內(nèi)新高。對(duì)應(yīng)到A股投資，一方面GPU芯片是AI算力之源，國(guó)產(chǎn)替代需求較大；另一方面，底層算力基礎(chǔ)設(shè)施包括AI服務(wù)器、交換機(jī)以及光模塊等通信設(shè)備有望顯著放量。此外，英偉達(dá)近期發(fā)布了一項(xiàng)游戲定制AI模型代工服務(wù)，游戲、影視等下游行業(yè)使用AI的門檻也將大幅降低。

GPU芯片龍頭業(yè)績(jī)超預(yù)期人工智能算力需求迎爆發(fā)

近期GPU芯片龍頭英偉達(dá)召開一季度業(yè)績(jī)會(huì)，公司一季度營(yíng)收71.9億美元，環(huán)比增長(zhǎng)19%，同比下降13%，降幅幾乎為市場(chǎng)預(yù)期和四季度降幅的一半。公司AI芯片所在數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)收入達(dá)42.8億美元（環(huán)比增長(zhǎng)18%，同比增長(zhǎng)14%），創(chuàng)歷史新高；游戲及可視化業(yè)務(wù)均實(shí)現(xiàn)環(huán)比增長(zhǎng)。

GPU芯片在并行計(jì)算方面具有性能優(yōu)勢(shì)，使用GPU在云端進(jìn)行模型訓(xùn)練算法，能夠顯著縮短海量訓(xùn)練數(shù)據(jù)的訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)，減少能源消耗，從而降低人工智能大模型的應(yīng)用成本，目前全球人工智能相關(guān)處理器解決方案基本以GPU為主。

英偉達(dá)超出市場(chǎng)預(yù)期的業(yè)績(jī)表現(xiàn)，反映出人工智能大模型需求急劇增加，導(dǎo)致算力需求爆發(fā)，且轉(zhuǎn)化進(jìn)度快于市場(chǎng)預(yù)期。根據(jù)OpenAI發(fā)布的報(bào)告《AIandCompute》，自2012年以來，AI訓(xùn)練應(yīng)用的算力需求每3-4個(gè)月就會(huì)翻倍，至今AI算力增長(zhǎng)超過30萬倍。

根據(jù)研究機(jī)構(gòu)VerifiedMarketResearch報(bào)告，2021年全球GPU芯片市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到334.7億美元，預(yù)計(jì)到2030年將達(dá)到4，773.7億美元，復(fù)合年均增長(zhǎng)率高達(dá)33.3%。GPU是人工智能領(lǐng)域關(guān)鍵的計(jì)算資源之一，目前國(guó)內(nèi)AI芯片市場(chǎng)，GPU占據(jù)超過90%的份額。

全球來看，獨(dú)立GPU市場(chǎng)中英偉達(dá)和AMD憑借長(zhǎng)期積累的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)地位，合計(jì)占據(jù)約96%的市場(chǎng)份額。而相比國(guó)際巨頭，國(guó)內(nèi)高端GPU在顯存頻率、帶寬等參數(shù)上還有一定差距，未來國(guó)產(chǎn)替代空間較大。

算力側(cè)GPU組成的計(jì)算單元需要使用低延遲、高帶寬的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接各個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，以滿足服務(wù)器/GPU間計(jì)算、讀取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的通信需求。服務(wù)器集群的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包含服務(wù)器、網(wǎng)卡、交換機(jī)、線纜、光模塊等主要硬件。一般來說，信息傳輸以光信號(hào)的形式實(shí)現(xiàn)，線纜兩端均需要搭載光模塊。

根據(jù)預(yù)測(cè)，全球光模塊市場(chǎng)規(guī)模2021年至2026年年均復(fù)合增長(zhǎng)率為13.85%。隨著人工智能服務(wù)器的迭代升級(jí)，對(duì)應(yīng)更高傳輸速率的光模塊出現(xiàn)增量需求，未來占比將大幅提升。

2022年下半年起，國(guó)內(nèi)光模塊頭部廠商陸續(xù)進(jìn)行800G的海外送樣及小批量生產(chǎn)。人工智能大模型發(fā)展的背景下，800G光模塊未來有望快速爬坡起量。交換機(jī)、線纜、光模塊等通信設(shè)備，也有望催化通信板塊行情持續(xù)走強(qiáng)。

大模型門檻降低下游應(yīng)用不容忽視

近期英偉達(dá)新品發(fā)布較多，將有助于人工智能大模型應(yīng)用的落地。例如英偉達(dá)在Computex2023上發(fā)布了最新AI計(jì)算架構(gòu)GraceHopper以及對(duì)應(yīng)服務(wù)器解決方案DGXGH200。GraceHopper采用最新的CPU與GPU一體設(shè)計(jì)方案，互聯(lián)帶寬和總算力都有大幅提升，完美適配大規(guī)模的AI訓(xùn)練/推理需求。

此外，英偉達(dá)發(fā)布世界上第一個(gè)AI以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)Spectrum-X，其中的RDMA技術(shù)可用于跨服務(wù)器顯存共享；2022年亮相的Spectrum-4交換機(jī)也正式量產(chǎn)，可以連接分布在兩層網(wǎng)絡(luò)的8192個(gè)GPU，交換速率達(dá)到51.2T。

基礎(chǔ)設(shè)施快速升級(jí)條件下，下游行業(yè)的大模型應(yīng)用也在落地，彭博社將部署500億參數(shù)的BloombergGPT，聚焦金融領(lǐng)域任務(wù)；部分藥企正在使用大模型來加速藥物發(fā)現(xiàn)。

特別是游戲行業(yè)，英偉達(dá)官網(wǎng)宣布將提供定制AI模型代工服務(wù)——AvatarCloudEngine（ACE）forGames，可開發(fā)在云端和PC上運(yùn)行的AI模型。

此前市場(chǎng)對(duì)于AI大模型幫助游戲行業(yè)降本增效的預(yù)期比較充分，包括美工、開發(fā)等環(huán)節(jié)的部分工作，都可以通過AI來完成。而AI驅(qū)動(dòng)的玩法創(chuàng)新（如智能NPC）有望通過大幅提升用戶體驗(yàn)，帶來整體性的行業(yè)增量，但研發(fā)門檻較高，產(chǎn)品落地具有一定難度。

附表部分文中所提相關(guān)行業(yè)指數(shù)基金一覽

數(shù)據(jù)來源：Wind，截至2023年6月1日

此次英偉達(dá)發(fā)布面向游戲公司的AI引擎ACE，為開發(fā)者提供優(yōu)化的三款A(yù)I基礎(chǔ)模型，輔助NPC的語(yǔ)言、對(duì)話及表情生成，包括通過NVIDIANeMo模型為NPC賦予專屬定制語(yǔ)言內(nèi)容；通過NVIDIARiva實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別-生成回復(fù)文本-文本轉(zhuǎn)語(yǔ)音，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)對(duì)話；通過NVIDIAOmniverseAudio2Face模型生成實(shí)時(shí)角色表情。

在演示中，玩家僅通過自然語(yǔ)言、語(yǔ)音即可與游戲角色進(jìn)行無障礙交流。人工智能大模型有潛力徹底改變玩家與游戲角色互動(dòng)的方式，并大幅提高游戲的沉浸感。

而其提供“智能NPC”的通用性解決方案，有望推動(dòng)相應(yīng)游戲產(chǎn)品加速落地。海外眾多廠商已在運(yùn)用英偉達(dá)ACE構(gòu)建智能NPC或者虛擬人物。對(duì)游戲廠商來說，大模型門檻顯著降低。

傳統(tǒng)流程中開發(fā)AI模型需要大量數(shù)據(jù)和復(fù)雜算法設(shè)計(jì)，耗費(fèi)時(shí)間和資源。而ACEforGames為開發(fā)者提供了高度優(yōu)化的AI開發(fā)環(huán)境和工具，簡(jiǎn)化了AI模型的構(gòu)建和部署過程，同時(shí)集中代工有利于發(fā)揮規(guī)模效用、協(xié)同效用，實(shí)現(xiàn)游戲生產(chǎn)進(jìn)一步降本增效。

目前國(guó)內(nèi)已有手游官宣采用AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)“游戲GPT”，NPC系統(tǒng)由AI驅(qū)動(dòng)，可以與玩家進(jìn)行更有場(chǎng)景感、真實(shí)感的交流。多家公司將AI相關(guān)技術(shù)應(yīng)用在場(chǎng)景建模、AI繪圖、音頻生成、劇情生成等環(huán)節(jié)。

此外，在影視行業(yè)，劇本創(chuàng)作、配音等涉及文本及音頻的環(huán)節(jié)或已受益于AI技術(shù)。隨著生成視頻技術(shù)成熟，未來分鏡、剪輯、特效、過場(chǎng)動(dòng)畫等多個(gè)環(huán)節(jié)，均能結(jié)合人工智能進(jìn)行降本、增產(chǎn)。未來行業(yè)人力成本優(yōu)化比例有望在40%-60%，動(dòng)畫電影及短視頻最直接受益。

從行業(yè)基本面看，剔除受影響明顯的2020年與2022年，近幾年五一檔期國(guó)內(nèi)電影綜合票房與量?jī)r(jià)等指標(biāo)基本呈現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。隨著新片供給改善、院線常態(tài)化運(yùn)營(yíng)，電影行業(yè)加速?gòu)?fù)蘇，具備較好投資機(jī)會(huì)。

（文中基金僅做舉例，不做買入推薦。）