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一、2023年电子行业投资复盘
今年以来,(截至 4 月 20 日),电子行业上涨 19.30%,在 31 个申万一级行业中排名第 5。2023 年以来,一方面随着疫情政策调整,生产生活秩序加快恢复,电子部分下游细分领 域出现需求复苏迹象,叠加部分芯片设计公司库存改善,半导体设计公司基本面拐点临近, 市场交易逐渐围绕疫后经济恢复和行业拐点展开。另一方面,2023 年国内晶圆厂资本开 支好于之前悲观预期,设备订单有望修复,在美国、日本半导体出口管制政策的背景下, 设备和材料国产替代进入加速期。最后,以 ChatGPT 为代表的 AI 应用迅速发展,算力及 相关产品需求迎来快速增长,有望带来新一轮科技革命,给半导体行业带来新需求。
具体来看,今年以来半导体设备和材料、PCB、封测板块涨幅靠前。市场对今年晶圆厂资 本开支悲观预期有所修复,同时国产替代进入加速期,在相关公司订单、业绩等验证下, 半导体设备和材料板块表现较好。2023 年以来 PCB 行业库存持续去化,行业景气度处于 底部,在 AI 需求带动下,服务器 PCB 相关业务的公司涨幅表现较好。封测行业由于周期 相对靠前,在下游需求复苏预期下,有望率先迎来拐点,今年以来封测板块也表现较好。今年以来(截至 2023年4月 20 日),电子行业涨幅居前的个股分别为:佰维存储(502.9%)、 寒武纪(387.8%)、源杰科技(145.5%)等,涨幅靠后的个股分别为传艺科技(-38.5%)、联建光电(-35.7%)、激智科技(-34.9%)等。
海外方面,今年以来(截至 2023 年 4 月 20 日),费城半导体指数上涨 20.3%,台湾
二、AI产业链空间广阔,大模型陆续推出
2.1、AI算力空间广阔
AI 算力需求主要来自于训练和推理两端。训练段的要求是保证模型的准确性,最大的消 耗在预训练阶段,目前开源模型较少,同时未来训练场景的扩大化,未来训练段所需算力 持续增长。在推理端,需要同时考量效率和精通,同样随着大模型渗透率的提升,未来使 用场景的多样化,算力需求持续增长。OpenAI 预计人工智能科学研究要想取得突破,所 需要消耗的计算资源每 3~4 个月就要翻一倍。
短期视角看服务器空间,预计训练端为主,需要 9.6 亿美元。1 台 A100 GPU 服务器 1 天 的理论算力约为 312TFlopsx8/1024=2.44PetaFlop/s-day,假设实际跑大模型训练时性能 发挥约为 40~50% , 即 实 际 算 力 约 为 1-1.2PetaFlop/s-day 。训练 GPT-3 需 要 3640PetaFlop/s-day,相当于 128 台 8 卡 A100 服务器训练 24 天(以 50%峰值效率换算)。我们假设未来五年推出 50 个以上大模型,对应需要 50*128 台服务器,目前 8 卡 A100 服 务器价格在 15 万美元,需要 9.6 亿美元服务器。远期视角看服务器空间,预计推理段为主,需要 1360 亿美元。据公司数据,GPT-3 如果 对应每月 6 亿次以上的访问需求,GPT-3 模型单月运营成本需要 4874 PetaFlop/s-day 算 力。假设远期看,未来全球每日有 50 亿活跃用户点击并发送交互信息,对应需要 731 万 张 A100 芯片,即 91 万台服务器,市场空间约 1360 亿美元。
2.2、下游大模型陆续推出,多场景实现落地应用
海外来看,目前参与者主要是微软、谷歌和近日在股东信中宣布布局大模型的亚马逊。1)GPT 模型:目前最新已推出大型多模态 GPT-4 模型,GPT-5 预计 23 年 Q4 推出。ChatGPT 是由 OpenAI 开发的一个人工智能聊天机器人程序,和其他语言模型不同, ChatGPT 是基于 Transformer 架构预训练的,这使得它具有更好的语言理解能力。2)谷歌大模型:2023 年 3 月 6 日,谷歌对其开发的 PaLM-E 多模态大模型的训练方法、 训练环境及通用化效果进行了详细阐述,目前仅具备通用化语言能力,还能执行视觉问答、 感知推理、机器操作等复杂的任务。具有 5620 亿参数。
国内来看,目前参与者主要是百度、360、商汤、阿里、腾讯等大型科技公司,各家厂商 都在加速推荐大模型多方位布局1)阿里“通义千问”:2022 年 9 月达摩院发布“通义”大模型系列,延续之前的 M6 项目,目前具备多轮对话、文案创作、逻辑推理、多模态理解和多语言支持等国内,逐步落 地在直播等多个应用领域,阿里在该部分是优势主要在于算法算力方面和 C 端丰富的数据, 目前提出以云为基础,以模型为中心的概念。2)百度“文心一言”:3 月 16 日百度发布国内第一个大模型“文心一言”,具备文学创作、 商业文案创作、数理逻辑推算、中文理解多模态生成能力。目前百度拥有国内最大的产业 级深度学习平台飞桨和完整业务生态版图,未来 AI 大模型有望与各垂直应用场景深度融 合,推出各类基于 AI 的产品服务。
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