01 全面對(duì)標(biāo)英偉達(dá)，開(kāi)啟國(guó)產(chǎn)自主可控新征程

全球龍頭英偉達(dá)業(yè)績(jī)持續(xù)高度景氣，印證全球AI產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)

英偉達(dá)二季度業(yè)績(jī)持續(xù)超預(yù)期，印證AI景氣度：美東時(shí)間8月23日，英偉達(dá)公布2024財(cái)年第二財(cái)季季報(bào)。二季度營(yíng)收135.07億美元，同 比增長(zhǎng)101%，遠(yuǎn)超市場(chǎng)預(yù)期的指引區(qū)間107.8億到112.2億美元，相較于華爾街預(yù)期水平高22%-29%以上。業(yè)績(jī)指引方面，英偉達(dá)預(yù)計(jì)， 本季度、即2024財(cái)年第三財(cái)季營(yíng)業(yè)收入為160億美元，正負(fù)浮動(dòng)2%，相當(dāng)于指引范圍在156.8億到163.2億美元之間。以160億美元計(jì) 算，英偉達(dá)預(yù)期三季度營(yíng)收將同比增長(zhǎng)170%，連續(xù)兩個(gè)季度翻倍增長(zhǎng)，高于市場(chǎng)預(yù)期。

AI芯片所在業(yè)務(wù)同環(huán)比均翻倍激增較市場(chǎng)預(yù)期高近30%，游戲業(yè)務(wù)同比重回增長(zhǎng)： AI對(duì)英偉達(dá)業(yè)績(jī)的貢獻(xiàn)突出。包括AI顯卡在內(nèi)的英偉 達(dá)核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心同樣收入翻倍激增，二季度數(shù)據(jù)中心營(yíng)業(yè)收入為103.2億美元，同比增長(zhǎng)171%，環(huán)比增長(zhǎng)141%；二季度游戲營(yíng)收 24.9億美元，同比增長(zhǎng)22%，環(huán)比增長(zhǎng)11%，英偉達(dá)稱，數(shù)據(jù)中心收入主要來(lái)自云服務(wù)商和大型消費(fèi)類互聯(lián)網(wǎng)公司。基于Hopper和A mpere 架構(gòu)GPU的英偉達(dá)HGX平臺(tái)之所以強(qiáng)勁需求，主要源于開(kāi)發(fā)生成式AI和大語(yǔ)言模型的推動(dòng)。

英偉達(dá)三大AI法寶：高性能芯片，其中IC設(shè)計(jì)是重點(diǎn)

全球高端GPU領(lǐng)導(dǎo)者，經(jīng)數(shù)十代產(chǎn)品迭代，技術(shù)指標(biāo)全面升級(jí)。從2011年英偉達(dá)推出Tesla M2090數(shù)據(jù)中心GPU，到2022年H100、 L40等型號(hào)產(chǎn)品，多項(xiàng)核心技術(shù)指標(biāo)大幅提升。其中，CUDA作為GPU內(nèi)部主要的計(jì)算單元，從512個(gè)升級(jí)到超14000個(gè)；芯片工藝尺 寸也從40nm降至4nm；單精度浮點(diǎn)算力從1332GFLOPS增至超50TFLOPS。GPU產(chǎn)品性能整體大幅躍升。

推出Grace系列，加速大型 AI、HPC、云和超大規(guī)模工作負(fù)載。2022年公司發(fā)布首款CPU產(chǎn)品Grace，用于高性能計(jì)算和云計(jì)算。 Grace CPU超級(jí)芯片采用NVLink®-C2C 技術(shù)，可提供 144 個(gè) Arm®Neoverse V2 核心和 1 TB/s 的內(nèi)存帶寬，每瓦性能是當(dāng)今領(lǐng)先 CPU的 2 倍。此外，公司還推出的Grace Hopper超級(jí)芯片將 Grace 和 Hopper 架構(gòu)相結(jié)合，為加速 AI 和高性能計(jì)算 （HPC） 應(yīng)用提供 CPU+GPU 相結(jié)合的一致內(nèi)存模型。

2023年，英偉達(dá)發(fā)布多款A(yù)I超算產(chǎn)品，助力全球生態(tài)：其中包括DGX服務(wù)器、DGX GH200 AI超級(jí)計(jì)算機(jī)、AI foundations云服務(wù)等產(chǎn) 品，其中DGX GH AI超級(jí)計(jì)算機(jī)由NVIDIA GH200 Grace Hopper超級(jí)芯片和NVIDIA NVLink Switch System驅(qū)動(dòng)，相比上一代將 NVLink帶寬提升了48倍以上。

英偉達(dá)三大AI法寶： Nvlink、NVSwitch助力芯片快速互聯(lián)互通

速度更快、可擴(kuò)展性更強(qiáng)的互連已成為當(dāng)前的迫切需求： AI和高性能計(jì)算領(lǐng)域的計(jì)算需求不斷增長(zhǎng)，對(duì)于能夠在每個(gè)GPU之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫 高速通信的多節(jié)點(diǎn)、多GPU系統(tǒng)的需求也在與日俱增。要打造功能強(qiáng)大且能夠滿足業(yè)務(wù)速度需求的端到端計(jì)算平臺(tái)，可擴(kuò)展的快速互 連必不可少。簡(jiǎn)而言之，隨著模型復(fù)雜程度增加，單張GPU無(wú)法完成訓(xùn)練任務(wù)，需要聯(lián)合多張GPU，乃至多臺(tái)服務(wù)器搭建集群協(xié)同工 作，并需要GPU之間以及服務(wù)器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸交互。我們認(rèn)為數(shù)據(jù)傳輸同樣也是大模型算力集群能力的重要體現(xiàn)。

英偉達(dá)推出NVLink技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PCIe技術(shù)：第四代NVIDIA® NVLink® 技術(shù)可為多GPU系統(tǒng)配置提供高于以往1.5倍的帶寬，以及增 強(qiáng)的可擴(kuò)展性。單個(gè) NVIDIA H100 Tensor Core GPU 支持多達(dá)18個(gè)NVLink 連接，總帶寬為900GB/s，是PCIe 5.0帶寬的7倍。NVIDIA DGX™ H100等服務(wù)器可利用這項(xiàng)技術(shù)來(lái)提高可擴(kuò)展性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)超快速的深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練。

NVSwitch與Nvlink協(xié)同互聯(lián)，助力英偉達(dá)高速通信能力構(gòu)建： NVSwitch是一種高速交換機(jī)技術(shù)，可以將多個(gè) GPU 和 CPU 直接連接起 來(lái)，形成一個(gè)高性能計(jì)算系統(tǒng)。每個(gè)NVSwitch都有 64 個(gè) NVLink 端口，并配有 NVIDIA SHARP™ 引擎，可用于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)歸約和組播加 速。

國(guó)產(chǎn)芯片之光：華為海思鯤鵬CPU

鯤鵬包括服務(wù)器和PC機(jī)芯片： 芯片端——鯤鵬920面向數(shù)據(jù)中心，主打低功耗強(qiáng)性能。鯤鵬處理器是華為自主研發(fā)的基于ARM架構(gòu)的企業(yè)級(jí)系列處理器產(chǎn)品，包含 “算、存、傳、管、智”五個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)體系。規(guī)格方面，鯤鵬920可以支持64個(gè)內(nèi)核，主頻可達(dá)2.6GHz，集成8通道DDR4，集成 100G RoCE以太網(wǎng)卡。與此同時(shí)，鯤鵬920支持PCIe4.0及CCIX接口，可提供640Gbps總帶寬。根據(jù)華為云官微，華為表示鯤鵬920大 部分性能提升來(lái)自優(yōu)化的分支預(yù)測(cè)算法和增加的OP單元數(shù)量，以及改進(jìn)的內(nèi)存子系統(tǒng)架構(gòu)。 服務(wù)器端——打造TaiShan服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)高效能計(jì)算。華為還推出基于鯤鵬920的三款A(yù)RM TaiShan200 服務(wù)器，新服務(wù)器專為高性 能、高效率場(chǎng)景而設(shè)計(jì)，主要應(yīng)用于大數(shù)據(jù)、分布式存儲(chǔ)、ARM原生應(yīng)用等場(chǎng)景。 構(gòu)建自主生態(tài)，打造國(guó)產(chǎn)算力。目前，華為正基于“硬件開(kāi)放、軟件開(kāi)源、使能伙伴、發(fā)展人才”的策略推動(dòng)鯤鵬計(jì)算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

華為昇騰芯片，統(tǒng)一達(dá)芬奇架構(gòu)助力AI計(jì)算引擎

昇騰AI芯片的計(jì)算核心主要由AI Core構(gòu)成： AI Core采用了達(dá)芬奇架構(gòu)，它包括了三種基礎(chǔ)計(jì)算資源，矩陣計(jì)算單元、向量計(jì)算單元和 標(biāo)量計(jì)算單元。這三種計(jì)算單元分別對(duì)應(yīng)了張量、向量和標(biāo)量三種常見(jiàn)的計(jì)算模式，在實(shí)際的計(jì)算過(guò)程中各司其職，形成了三條獨(dú)立的 執(zhí)行流水線，在系統(tǒng)軟件的統(tǒng)一調(diào)度下互相配合達(dá)到優(yōu)化的計(jì)算效率，AI Core中的矩陣計(jì)算單元目前可以支持INT8、INT4和FP16的計(jì) 算；向量計(jì)算單元目前可以支持FP16和FP32的計(jì)算。我們認(rèn)為本質(zhì)上講昇騰芯片屬于專為AI而生的特定域架構(gòu)芯片。

存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換單元（MTE）是達(dá)芬奇架構(gòu)的特色：比如通用GPU要通過(guò)矩陣計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)卷積，首先要通過(guò)Im2Col的方法把輸入的網(wǎng)絡(luò)和特征 數(shù)據(jù)重新以一定的格式排列起來(lái)，通用GPU通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)，效率較為低下，達(dá)芬奇架構(gòu)采用了一個(gè)專用的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換單元來(lái)完成此過(guò)程， 可以在較短的時(shí)間之內(nèi)完成整個(gè)轉(zhuǎn)置過(guò)程，定制化電路模塊的設(shè)計(jì)可以提升AI Core的執(zhí)行效率，從而能夠?qū)崿F(xiàn)不間斷的卷積計(jì)算。

算力為底，攜手基礎(chǔ)軟硬件創(chuàng)新，開(kāi)啟國(guó)產(chǎn)AI生態(tài)

華為全聯(lián)接大會(huì)2023期間，華為計(jì)算產(chǎn)品線總裁張熙偉發(fā)表《算力為基，共筑AI新生態(tài)》主題演講，他表示：華為將深耕算力底座，聚焦鯤 鵬、昇騰基礎(chǔ)軟硬件創(chuàng)新，攜手伙伴與開(kāi)發(fā)者，打造開(kāi)放、易用平臺(tái)，使能百模千態(tài)，共贏數(shù)智未來(lái)。 全面開(kāi)放，靈活選擇使能大模型創(chuàng)新：昇騰提供豐富的融合算子，如主流的FlashAttention、FFN等，可在昇騰上實(shí)現(xiàn)性能倍級(jí)提升；其次， 昇騰已全面支持PyTorch、飛槳、昇思等業(yè)界框架，同時(shí)PyTorch社區(qū)也在持續(xù)增強(qiáng)對(duì)昇騰的支持。在加速庫(kù)與開(kāi)發(fā)套件上，除了兼容業(yè)界主 流的DeepSpeed、Megatron外，昇騰自主構(gòu)建了大模型加速庫(kù)AscendSpeed，提供豐富的大模型訓(xùn)練并行能力。同時(shí)，HuggingFace社區(qū) 最新的Transformers、Accelerate等代碼倉(cāng)也已原生支持昇騰。模型層面上，目前已有50+主流的基礎(chǔ)大模型基于昇騰訓(xùn)練迭代。深度開(kāi)放，使能開(kāi)發(fā)者構(gòu)筑差異化競(jìng)爭(zhēng)力：算子和加速庫(kù)是決定大模型訓(xùn)練與推理性能的關(guān)鍵，為支撐開(kāi)發(fā)者孵化出更高性能的自定義算子、 加速庫(kù)，華為新增開(kāi)放底層運(yùn)行時(shí)，開(kāi)發(fā)者可直接使用NPU上的核資源、控制流、任務(wù)調(diào)度等接口，原生構(gòu)建差異化競(jìng)爭(zhēng)力，各類接口將于 年底前陸續(xù)開(kāi)放。在編程上，今年5月華為發(fā)布的Ascend C編程語(yǔ)言，簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)邏輯，匹配開(kāi)發(fā)習(xí)慣。

02 華為領(lǐng)銜演繹國(guó)產(chǎn)AI計(jì)算生態(tài)崛起

集成電路產(chǎn)業(yè)突圍：外部限制增多，國(guó)產(chǎn)突圍勢(shì)在必行

我們認(rèn)為華為AI計(jì)算產(chǎn)業(yè)的核心在于芯片的自主可控，其中以鯤鵬和昇騰為主導(dǎo)的海思芯片尤為重要，因此國(guó)產(chǎn)集成電路產(chǎn)業(yè)突圍尤為重要。 我國(guó)集成電路發(fā)展迅速，需求量較高，產(chǎn)業(yè)重要性不可忽視：根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)顯示，2017年至2021年，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額 呈逐年上升的趨勢(shì)，2021年首次突破萬(wàn)億，為10458.3億元，較上年增長(zhǎng)18.20%。產(chǎn)業(yè)鏈上游為集成電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)包括半導(dǎo)體設(shè)備、IP以 及EDA等，中游包括IC設(shè)計(jì)、IC制造、IC封測(cè)等，下游應(yīng)用包含消費(fèi)電子、人工智能、航空航天、新能源、5G等。產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用領(lǐng)域中涵 蓋大量新興產(chǎn)業(yè)，以至于發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)已上升為國(guó)家戰(zhàn)略的高度，成為我國(guó)技術(shù)發(fā)展的核心。 國(guó)外制裁持續(xù)封鎖我國(guó)技術(shù)發(fā)展，國(guó)家技術(shù)發(fā)展政策落地，國(guó)產(chǎn)突圍勢(shì)在必行：2016年至今，美國(guó)出臺(tái)一系列針對(duì)中國(guó)芯片行業(yè)的限制措施， 持續(xù)加碼對(duì)中國(guó)的技術(shù)封鎖。包括對(duì)華為及其70多家關(guān)聯(lián)企業(yè)實(shí)施出口管制、限制購(gòu)買ASML的目前最先進(jìn)的芯片制造設(shè)備EUV等。為推進(jìn) 自主可控，近年我國(guó)發(fā)布了眾多集成電路中央政策。今年9月，四部門發(fā)布《關(guān)于提高集成電路和工業(yè)母機(jī)企業(yè)研發(fā)費(fèi)用加計(jì)扣除比例的公 告》，提高企業(yè)研發(fā)費(fèi)用稅前扣除比例，增厚企業(yè)利潤(rùn)，鼓勵(lì)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

EDA軟件：EDA被譽(yù)為“芯片之母”，撬動(dòng)萬(wàn)億集成電路市場(chǎng)

EDA（Electronic Design Automation，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）：被譽(yù)為“芯片之母”。是指用于輔助完成大規(guī)模集成電路芯片整個(gè)工藝流程的 計(jì)算機(jī)軟件工具集群。尤其對(duì)于設(shè)計(jì)與制造流程，EDA可謂舉足輕重。 芯片設(shè)計(jì)類EDA軟件：提高設(shè)計(jì)效率和精度。根據(jù)處理的信號(hào)不同，可分為數(shù)字芯片設(shè)計(jì)類EDA軟件和模擬芯片設(shè)計(jì)類EDA軟件。1）數(shù)字 芯片設(shè)計(jì)類EDA軟件：主要用于數(shù)字芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，包括架構(gòu)設(shè)計(jì)、RTL（Register Transfer Level，寄存器傳輸級(jí)）編碼、物理驗(yàn)證等工 具。2）模擬芯片設(shè)計(jì)類EDA軟件：相比較而言，模擬芯片設(shè)計(jì)的自動(dòng)化程度低于數(shù)字芯片設(shè)計(jì)。主要包括用于電路設(shè)計(jì)、仿真驗(yàn)證、版圖 設(shè)計(jì)、寄生參數(shù)提取等環(huán)節(jié)的工具。 芯片制造類EDA軟件：優(yōu)化制造流程，提高量產(chǎn)良率。主要指晶圓廠在工藝平臺(tái)開(kāi)發(fā)階段和晶圓生產(chǎn)階段使用的，用于支撐其完成半導(dǎo)體器 件/制造工藝開(kāi)發(fā)、器件建模和PDK等環(huán)節(jié)。

光刻：芯片性能的基石，正處于打破壟斷“從0到1”的長(zhǎng)征路

光刻機(jī)行業(yè)處于供不應(yīng)求，且寡頭壟斷的格局內(nèi)，加速國(guó)產(chǎn)替代速度：由于一些技術(shù)限制，尤其高端光刻機(jī)技術(shù)受制于國(guó)外供應(yīng)商。根據(jù)智 研咨詢數(shù)據(jù)顯示，2022年中國(guó)光刻機(jī)產(chǎn)量約為95臺(tái)，而需求量為652臺(tái)。供求遠(yuǎn)低于需求。且按營(yíng)收來(lái)看，光刻機(jī)市場(chǎng)份額已被尼康、佳能 和阿斯麥國(guó)外企業(yè)壟斷。 加速國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程，已然取得重大突破，中國(guó)光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)正處于從“0”到“1”的長(zhǎng)征路上： 今年2月，哈爾濱工業(yè)大學(xué)，公布“高速超精密激光干涉儀”研發(fā)成果，是一項(xiàng)可以用于7nm及以下的技術(shù)。 首臺(tái)28nm國(guó)產(chǎn)機(jī)有望年底交付：據(jù)新華網(wǎng)援引《證券日?qǐng)?bào)》消息稱，上海微電子在28nm浸沒(méi)式光刻機(jī)的研發(fā)上取得重大突破，預(yù)計(jì)在 2023年年底向市場(chǎng)交付國(guó)產(chǎn)的第一臺(tái)SSA/800-10W光刻機(jī)設(shè)備。

服務(wù)器：從信創(chuàng)到AI，國(guó)產(chǎn)服務(wù)器需求火爆

信創(chuàng)需求逐漸回暖，招標(biāo)啟動(dòng)帶來(lái)業(yè)績(jī)釋放，華為昇騰+鯤鵬服務(wù)器有望大放異彩：金融信創(chuàng)需求高增，2023年7月13日，中信銀行股份有 限公司發(fā)布《通用基礎(chǔ)設(shè)施集成商入圍采購(gòu)項(xiàng)目》招標(biāo)公告，招標(biāo)金額共計(jì)65億元，其中ARM芯片服務(wù)器預(yù)計(jì)采購(gòu)金額為34.01億元，C86 芯片服務(wù)器預(yù)計(jì)采購(gòu)金額為10.20億元，此外還包括數(shù)據(jù)中心級(jí)別交換路由、防火墻設(shè)備等重要基礎(chǔ)設(shè)施，可以看出ARM芯片服務(wù)器占據(jù)了 大部分的招標(biāo)總額。我們判斷，下半年有望進(jìn)入信創(chuàng)訂單釋放期。

運(yùn)營(yíng)商信創(chuàng)需求同樣火爆：根據(jù)C114訊消息，中國(guó)電信AI算力服務(wù)器（2023-2024年）集中采購(gòu)項(xiàng)已批準(zhǔn)，公告顯示，本項(xiàng)分為4個(gè)標(biāo)包， 分別為訓(xùn)練型風(fēng)冷服務(wù)器（I系列）、訓(xùn)練型液冷服務(wù)器（I系列）、訓(xùn)練型風(fēng)冷服務(wù)器（G系列）、訓(xùn)練型液冷服務(wù)器（G系列）。預(yù)估采購(gòu) 規(guī)模為4175臺(tái)，I系列配套InfiniBand交換機(jī)1182臺(tái)。其中G系列為國(guó)產(chǎn)服務(wù)器，從占比來(lái)看，國(guó)產(chǎn)G系列占比大約為50%。我們判斷，信創(chuàng) 國(guó)產(chǎn)服務(wù)器占運(yùn)營(yíng)商招標(biāo)比重正逐年增加，此外，我們判斷相關(guān)運(yùn)營(yíng)商信創(chuàng)招標(biāo)有望落地加速。

算力組網(wǎng)：華為AI能力的提升，有望帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)品快速放量

我國(guó)正處于處于智算中心建設(shè)的加速期，信創(chuàng)與AI雙輪驅(qū)動(dòng)，華為相關(guān)產(chǎn)品有望加速放量：我國(guó)相關(guān)AI應(yīng)用目前已有雛形。此外，在我國(guó)AIGC 短期應(yīng)用爆發(fā)的趨勢(shì)下，算力建設(shè)同樣也是印證本輪景氣度的先行指標(biāo)，目前我國(guó)正處于從“智算”到“超算”跨越的新時(shí)代，我國(guó)正處于 智能算力建設(shè)的加速期。我們認(rèn)為在AI+信創(chuàng)大背景下，華為有望憑借生態(tài)優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，其相關(guān)AI產(chǎn)品有望快速放量。

華為領(lǐng)銜演繹國(guó)產(chǎn)AI崛起，構(gòu)筑世界AI算力第二選擇：我們認(rèn)為華為發(fā)布相關(guān)全新產(chǎn)品， 例如Atlas 900 SuperCluster、星河AI網(wǎng)絡(luò)解決方 案、華為星河AI智算交換機(jī)、知識(shí)庫(kù)存儲(chǔ)OceanStor A800等全新產(chǎn)品，其本質(zhì)上是打造大算力，大存力，大運(yùn)力的解決方案，有望打造領(lǐng) 先的AI大模型訓(xùn)練集群。而從數(shù)據(jù)中心架構(gòu)或是組網(wǎng)能力上來(lái)看，其算力核心依舊圍繞核心三大部分硬件產(chǎn)品，分別是算力服務(wù)器、交換機(jī) 等產(chǎn)品，其中，我們判斷以昇騰服務(wù)器憑借高性能、高參數(shù)與HCCS互聯(lián)互通形式有望在智算中心建設(shè)的加速期快速放量，有望帶動(dòng)華為交 換機(jī)等產(chǎn)品的放量，而昇騰服務(wù)器與華為交換機(jī)產(chǎn)品的放量，有望帶動(dòng)國(guó)產(chǎn)光模塊的放量。