前瞻 全球人工智能AI：大模型驅(qū)動AI全面提速，產(chǎn)業(yè)黃金十年投資周期開啟

經(jīng)歷過去70年的“三起兩落”，伴隨底層芯片、算力、數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)設(shè)施的完善&進(jìn)步，全球AI產(chǎn)業(yè)正逐步從運(yùn)算智能走向感知智能、認(rèn)知智能，并相應(yīng)形成“芯片、算力設(shè)施、AI框架&算法模型、應(yīng)用場景”的產(chǎn)業(yè)分工、協(xié)作體系。2019年以來，AI大模型帶來問題泛化求解能力大幅提升，“大模型+小模型”逐步成為產(chǎn)業(yè)主流技術(shù)路線，驅(qū)動全球AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展全面加速，并形成“芯片+算力基礎(chǔ)設(shè)施+AI框架&算法庫+應(yīng)用場景”的穩(wěn)定產(chǎn)業(yè)價值鏈結(jié)構(gòu)。近年來眾多AI相關(guān)企業(yè)亦先后登陸資本市場，推動二級市場AI產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)不斷凸顯，基于產(chǎn)業(yè)空間、成長性、競爭格局等維度因素綜合分析，我們判斷，AI產(chǎn)業(yè)將大概率成為全球科技領(lǐng)域中期最具投資價值產(chǎn)業(yè)賽道之一，領(lǐng)先AI芯片廠商、云計(jì)算巨頭（算力設(shè)施+算法框架）、AI+應(yīng)用場景龍頭廠商、平臺型算法框架廠商等有望持續(xù)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心受益者。

報告緣起：人工智能（AI）指利用技術(shù)學(xué)習(xí)人、模擬人，乃至超越人類智能的綜合學(xué)科。

伴隨全球AI產(chǎn)業(yè)主要配套環(huán)節(jié)（芯片、軟件框架、應(yīng)用算法、數(shù)據(jù)積累）的逐步清晰、完善，以及部分簡單應(yīng)用場景（圖像識別、語音合成、多輪會話、推薦系統(tǒng)等）的持續(xù)落地等，我們判斷全球AI產(chǎn)業(yè)有望在經(jīng)歷前期徘徊之后，進(jìn)入快速發(fā)展期，但作為一個極為復(fù)雜的學(xué)科和產(chǎn)業(yè)板塊，一系列的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)問題仍困擾著投資者。在本篇專題報告中，我們將嘗試從理論技術(shù)、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用等維度，就當(dāng)下AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心主要問題展開分析討論，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建我們對全球AI產(chǎn)業(yè)的中期投資框架。

產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀：逐步形成完整產(chǎn)業(yè)分工、協(xié)作體系，落地場景亦不斷擴(kuò)展。

經(jīng)歷過去5~6年的發(fā)展，全球AI產(chǎn)業(yè)正逐步形成分工協(xié)作、完整的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)，并開始在部分領(lǐng)域形成典型應(yīng)用場景?；趶V泛的產(chǎn)業(yè)共識，我們將AI產(chǎn)業(yè)鏈簡化為如下環(huán)節(jié)：芯片、算力設(shè)施、AI框架、算法模型、應(yīng)用場景等。

1）芯片層面，根據(jù)Tractica，2019年全球AI芯片市場規(guī)模為64億美元，預(yù)計(jì)到2023年市場規(guī)模達(dá)510億美元，市場規(guī)模增長近10倍。目前AI芯片由GPU主導(dǎo)，F(xiàn)PGA、ASIC等亦逐步加入競爭。

2）算力基礎(chǔ)設(shè)施層面，華為預(yù)計(jì)到2030年，人工智能算力的需求將相當(dāng)于1600億顆高通驍龍855內(nèi)置AI芯片，相當(dāng)于2020年的約120倍，算力設(shè)施則針對不同需求由公有云廠商或企業(yè)自建；

3）框架層面：AI底層框架呈現(xiàn)了由科技巨頭主導(dǎo)的趨勢，產(chǎn)業(yè)界Google Tensorflow優(yōu)勢明顯，與PyTorch和Keras一同成為了開發(fā)者使用率最廣的開源框架；學(xué)術(shù)界微軟與Facebook在細(xì)分行業(yè)（NLP、AI感知）體現(xiàn)出了競爭力。

4）算法層面，深度學(xué)習(xí)模型由DNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法作為基礎(chǔ)，并基于此不斷改進(jìn)。過去兩年間，AI大模型（Foundation Model）開始流行，向泛用化推進(jìn)。

5）應(yīng)用層面，最先成熟的語音識別與圖像識別技術(shù)分別助力教育、醫(yī)療與安防等產(chǎn)業(yè)，貢獻(xiàn)了第一批成功的典型應(yīng)用場景。

產(chǎn)業(yè)變化：AI大模型逐步成為主流，產(chǎn)業(yè)有望全面提速。

最近幾年來，AI產(chǎn)業(yè)的技術(shù)演進(jìn)路線主要呈現(xiàn)如下特征：底層模塊性能的不斷提升，注重模型的泛化能力，從而幫助AI算法的通用性優(yōu)化，并反哺數(shù)據(jù)收集。AI技術(shù)的持續(xù)發(fā)展依靠底層算法的突破，這同時需要以算力為核心的基礎(chǔ)能力建設(shè)以及有大數(shù)據(jù)支撐進(jìn)行知識和經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)的環(huán)境。大模型在產(chǎn)業(yè)內(nèi)的快速流行，大模型+小模型的運(yùn)作模式，以及芯片、算力基礎(chǔ)設(shè)施等底層環(huán)節(jié)能力的不斷改善，以及由此帶來的應(yīng)用場景類別、場景深度的持續(xù)提升，并最終帶來產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力、應(yīng)用場景之間的不斷相互促進(jìn)，并在正向循環(huán)邏輯下，驅(qū)動全球AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷提速。

中期判斷：產(chǎn)業(yè)價值鏈趨于穩(wěn)定，并逐步向芯片&算力設(shè)施、應(yīng)用場景兩端靠攏。

中期維度，我們判斷AI產(chǎn)業(yè)鏈價值有望逐步向兩端靠攏，中間環(huán)節(jié)價值有望持續(xù)減弱，并逐步形成“芯片+算力基礎(chǔ)設(shè)施+AI框架&算法庫+應(yīng)用場景”的典型產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)，上游的芯片企業(yè)、云基礎(chǔ)設(shè)施廠商，以及下游的應(yīng)用廠商有望逐步成為AI產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的核心受益者。

1）芯片環(huán)節(jié)，英偉達(dá)系統(tǒng)級產(chǎn)品布局、在訓(xùn)練環(huán)節(jié)的突出表現(xiàn)&領(lǐng)先優(yōu)勢已基本成為市場的共識，GPU料將在訓(xùn)練環(huán)節(jié)持續(xù)占據(jù)主導(dǎo)地位；相較于訓(xùn)練環(huán)節(jié)，推理環(huán)節(jié)對于計(jì)算復(fù)雜度、計(jì)算精度要求不高，但對于延遲較為敏感，F(xiàn)PGA與ASIC等新興產(chǎn)品將有望百花齊放。

2）算力設(shè)施環(huán)節(jié)，大模型帶來AI底層基礎(chǔ)技術(shù)架構(gòu)的統(tǒng)一，以及對算力的龐大需求等特征，天然有利于云計(jì)算公司在此過程中發(fā)揮基礎(chǔ)性角色。從過去云廠商各類產(chǎn)品的報價中可以發(fā)現(xiàn)，具有2 個vCPU，2個ECU和7.5GiB的m1.large產(chǎn)品價格從2008年的約0.4美元/小時持續(xù)下降到了2022年約0.18美元/小時。伴隨算力成本的持續(xù)下降以及產(chǎn)品整合的持續(xù)推進(jìn)，云計(jì)算巨頭有望逐步成為算力設(shè)施+基礎(chǔ)算法框架環(huán)節(jié)能力的主要提供商。而新興AI企業(yè)能夠憑借對于各類細(xì)分場景下的數(shù)據(jù)積累和行業(yè)經(jīng)驗(yàn)幫助下游應(yīng)用環(huán)節(jié)更快的落地，在應(yīng)用環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)更大的價值。

3）下游應(yīng)用環(huán)節(jié)，我們相信現(xiàn)有廠商的AI能力將逐步實(shí)現(xiàn)由單點(diǎn)智能向全局智能、由認(rèn)知智能向決策智能的跨越，進(jìn)而驅(qū)動企業(yè)軟件、消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)、智能硬件等領(lǐng)域的全面變革。

風(fēng)險因素：

AI核心技術(shù)發(fā)展不及預(yù)期風(fēng)險；科技領(lǐng)域政策監(jiān)管持續(xù)收緊風(fēng)險；全球宏觀經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇不及預(yù)期風(fēng)險；宏觀經(jīng)濟(jì)波動導(dǎo)致歐美企業(yè)IT支出不及預(yù)期風(fēng)險；全球云計(jì)算市場發(fā)展不及預(yù)期風(fēng)險；企業(yè)數(shù)據(jù)泄露、信息安全風(fēng)險；行業(yè)競爭持續(xù)加劇風(fēng)險等。

投資展望：

伴隨AI芯片、算力設(shè)施、數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)要素的不斷完善，以及大模型帶來的問題泛化求解能力的大幅提升，大模型+小模型的技術(shù)路線，正驅(qū)動全球AI產(chǎn)業(yè)進(jìn)入加速發(fā)展階段，疊加二級市場AI產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)的不斷凸顯，AI產(chǎn)業(yè)有望成為全球科技領(lǐng)域中期最具投資價值的產(chǎn)業(yè)賽道之一。AI產(chǎn)業(yè)正形成“芯片+算力基礎(chǔ)設(shè)施+AI框架&算法庫+應(yīng)用場景”的穩(wěn)定產(chǎn)業(yè)價值鏈結(jié)構(gòu)，AI芯片廠商、云計(jì)算廠商（算力設(shè)施+算法框架）、AI+應(yīng)用場景廠商、平臺型算法框架廠商等有望持續(xù)成為產(chǎn)業(yè)核心受益者。

本文源自金融界