数据中心、国产化浪潮和先进封装助力，算力芯片未来可期.docx

目 录 算力芯片壁垒高、发展必要性强 5 不同算力芯片的特点与区别 5 CPU 广泛应用于服务器、工作站、个人计算机等 7 GPU 等 AI 芯片广泛应用于高性能运算、深度学习等场景 9 份额提升空间大，性能有待突破 9 国内厂商份额极低，具备广阔拓展空间 9 多数参数我国 CPU 具备比肩能力 11 国内厂商提升 CPU 性能的几大壁垒 12 指令级架构与生态绑定多年，创新面临知识产权等多重壁垒 12 EDA 工具软件基本被垄断，软件工具集群被卡脖子 14 材料、设备、晶圆厂国产化率低，在诸多限制下提升困难 14 AI 芯片的关键性能差异 15 AI 芯片的关键特征包含数据特点、计算范式、精度、重构能力等 15 AI 芯片设计趋势 15 国产厂商的机遇：数据中心、国产化和先进封装 16 数据中心快速发展带来行业新机遇 16 在国产化浪潮中不断突破不同市场 16 先进封装助力国产 CPU 企业弯道超车 18 投资建议 18 海光信息：国产服务器算力芯片龙头 18 寒武纪：领跑中国 AI 芯片市场 20 龙芯中科：从指令集到架构全自主的 CPU 22 风险提示 25 附录 非上市算力芯片公司 25 华为：布局五大系列芯片，鲲鹏、昇腾满足服务器和 AI 需求 25 飞腾：从 CPU 研发到全栈式方案 28 兆芯：行业拓展成果显著 31 申威：以自研指令集保障关键领域 34 图表目录 图 1：Intel i7 6700K SOC 结构示意图 6 图 2：CPU 与 GPU 内部构造对比 6 图 3：FPGA 并行运算相对 CPU 可提升视觉算法计算效率 7 图 4：IBM 的 TrueNorth 芯片结构、功能、物理形态图 9 图 5：2021 年全球数据中心 CPU 市场份额 10 图 6：2021-2022 年全球数据中心 CPU 市场份额 10 图 7：4Q22 全球 GPU 市场占有率 11 图 8：4Q22 全球独立 GPU 市场占有率 11 图 9：我国数据中心机架规模 16 图 10：CPU 三类市场划分及特点 17 图 11：龙芯中科 3D5000 芯片 18 图 12：3D5000 芯片由 2 颗 3C5000 芯片封装而成 18 图 13：海光信息公司及产品发展沿革 19 图 14：全算力的产品布局 21 图 15：车云协同助力数据闭环与 AI 调优 21 图 16：云边端车协同 21 图 17：训练软件平台 22 图 18：推理加速引擎 MagicMind 22 图 19：龙芯中科股权结构（截至 2023.4.28） 23 图 20：公司龙芯自主指令系统 24 图 21：龙架构及其特性 24 图 22：龙芯 3D5000 规格参数 24 图 23：龙芯 CPU 系列及其应用 25 图 24：华为五大系列芯片全景图 26 图 25：IDC 预测 2023 年全球计算产业投资额 27 图 26：华为鲲鹏计算产业定位与展望 27 图 27：华为 5 大关键芯片演进策略 27 图 28：基于飞腾平台的终端全栈架构 30 图 29：兆芯芯片产品应用图谱 33 图 30：申威 26010 35 图 31：申威 CPU 基本特征 35 图 32：“神威·太湖之光”外观 36 表 1：CPU，GPU，FPG 与 ASIC 的特性与功能 5 表 2：独立 GPU 与集成 GPU 比较 6 表 3：CPU 的下游应用分类 7 表 4：国内外主流厂商服务器 CPU 性能对比 12 表 5：不同指令集架构对比分析 12 表 6：PC 芯片市场规模测算 17 表 7：2022 年中国服务器芯片市场规模 17 表 8：海光系列 CPU 特性及应用 19 表 9：海光 DPU 规格特点 20 表 10：寒武纪产品行业解决方案示例 22 表 11：鲲鹏 920 处理器产品特性 26 表 12：各行业数字化转型需求 28 表 13：飞腾公司发展沿革 28 表 14：飞腾 CPU 产品分类及定位 29 表 15：飞腾三大产品系列发展路线及应用 30 表 16：兆芯公司发展沿革 31 表 17：兆芯处理器芯片家族 32 表 18：兆芯行业拓展成果 34 表 19：申威产品特性及应用 35 算力芯片壁垒高、发展必要性强 英伟达宣布生成式 AI 引擎 NVIDIA DGX GH200 现已投入量产。2023 年 5 月 28 日，英伟达创始人兼 CEO 黄仁勋在 NVIDIA Computex 2023 演讲中宣布，生成式 AI 引擎 NVIDIA DGX GH200 现已投入量产。GH200 使用 Nvidia 的 NVLink-C2C 互连