人工智慧算力怎麼投?晶片投資機會詳解

2023-06-30     雪球

原標題:人工智慧算力怎麼投?晶片投資機會詳解

人工智慧算力怎麼投?晶片投資機會詳解

作者:ETF和LOF圈

來源:雪球

精彩觀點搶先看:

晶片是AI算力的核心,也是提供算力的基礎運算單元。在AI伺服器中,通常需要使用數十塊GPU晶片,因此晶片在AI伺服器中的價值占比非常高。現階段來看,兩家海外領先廠商的市場份額可以達到96%左右,占據了絕對主導地位。這也為國內廠商提供了巨大的國產替代空間。

從晶片行業下游需求的占比情況來看,以手機和PC為代表的消費電子領域占據60%以上,新能源和人工智慧等新興領域需求占比分別不到10%。因此,整體來看,消費電子特別是手機和電腦領域仍然是晶片板塊需求量最大的方向。

全球手機和電腦的出貨量從去年年初開始一直處於同比負增長階段。從歷史數據來看,消費電子下行周期大約為18個月。因此,從去年年初到今年年中,晶片行業已經逐步經歷了這一景氣下行周期,目前處於逐步築底階段。預計今年下半年開始有望逐步看到晶片行業周期的拐點。疊加國產替代領域的突破,晶片板塊的投資機會值得關注,可通過$晶片ETF(SH512760)$ 進行布局。

直播嘉賓:麻繹文 國泰量化投資部基金經理助理

直播時間:6月27日

正文:

一、人工智慧算力領域供需關係持續緊張

主持人:今天我們將重點討論人工智慧板塊的投資機會。儘管在端午節前,該板塊經歷了一定的回調,但其中的一些細分行業,如存儲晶片等,目前仍受到市場的高度關注。因此,請麻總跟我們講講,在整個人工智慧領域中,算力扮演了怎樣的角色?

麻繹文:其實在人工智慧的發展過程中,算力扮演著重要的角色。人工智慧的大模型生成主要分為訓練和推理兩個應用方面。

在訓練階段,人工智慧接受經過標記的數據,這些數據可以來自網際網路、紙質報刊雜誌等語料資源。通過對這些數據進行標註,並將其提供給大模型進行訓練,可以確定模型的參數設置。

推理階段主要是用戶在使用大模型時,向人工智慧提出一系列問題,模型通過計算得出相應答案,並將其輸出給用戶。

可以看出,大模型構成和使用的兩個方面都需要進行計算步驟。整個大模型所需的計算能力不僅限於訓練階段,還包括推理階段。這兩個環節對計算能力的需求都非常巨大。

根據海外機構的分析,像目前熱門的ChatGPT,其在訓練階段所使用的GPU晶片數量已經超過1萬張,而在推理階段更是超過2萬張。因此,整體而言,計算能力的需求仍然很緊缺。

從2013年開始,以人工智慧為代表的數據科學對計算能力的需求推動非常大。大約每3、4個月,計算能力規模就會翻倍,增長速度非常快。

除此之外,我們可以看一下大模型的發展情況。以ChatGPT為例,它在2018年發布了第一代GPT,參數量大約為1.17億個,預訓練數據量約為5GB。而到了最新的GPT和今年的第四代GPT,參數量已經達到了千億級別,預訓練數據量可能已經達到了數十TB的規模。從訓練階段的模型參數和預訓練數據量的爆發來看,對計算能力的需求明顯增加。

此外,從推理側來看,最近可以發現整個計算能力的需求和供給關係相對緊張,以第四代GPT為例,三個小時內大致只能提出十幾到二十幾個問題,這也體現出了算力不足的狀態。

綜合考慮這兩個方面的因素,我們認為在人工智慧大模型的發展階段,尤其是在算力領域,供需關係持續緊張。從投資的角度來看,這也是一個值得關注的重點。

二、算力領域投資機會解讀

主持人:麻總剛才也提到,算力在人工智慧領域非常重要。作為投資者,在股票市場進行投資時,如果想參與算力領域的投資,具體涉及哪些板塊?

麻繹文:其實算力這個領域我們可以從兩個角度來討論。

1、GPU晶片

首先是GPU晶片,它是計算晶片中核心的一部分。在人工智慧大模型的晶片市場上,GPU晶片的市場份額可以達到90%以上。這表明在並行計算中,GPU晶片具有明顯的優勢,無論是能耗還是效率。因此,對於GPU晶片的使用量相對較大。

然而,在晶片領域的投資中,國內GPU晶片的自主研發率相對較低,特別是在人工智慧領域的GPU晶片方面,兩家海外領先廠商的市場份額可以達到96%左右,這凸顯了它的絕對主導地位。

從國內廠商的角度來看,儘管短期內存在一種國產替代的趨勢,但目前國內較先進的廠商的技術水平基本上也就和海外領先廠商2018年左右的技術水平相當。因此,在國產替代方面仍存在較大的空間。

隨著過去幾年中美科技摩擦的不斷加劇,一些海外先進的計算晶片實際上對國內採取了禁運措施,因此,國內人工智慧計算晶片的本土化迫在眉睫。

就整個行業規模增速而言,在人工智慧發展的大趨勢下,GPU晶片的需求量迎來了爆發。根據海外市場機構的預測,從2021年到2030年這10年的時間段,GPU市場規模大約會以接近30%的年均復合增長率增長。這樣的增速是相當快的,無論是從市場整體增速還是從國產替代的角度來看,未來GPU晶片領域都將提供較好的投資機會。

2、伺服器

另一方面,我們還可以關注伺服器領域,特別是人工智慧伺服器。一個伺服器可能搭載數十張GPU晶片,幾千個伺服器組成了整個人工智慧計算的集群。在GPU晶片之間以及伺服器之間,存在許多互聯互通的需求。

從這個角度來看,通信板塊的通信設備,如交換機、光纖光纜和光模塊等,實際上存在需求增量。特別是光模塊領域在今年受到了較高的市場關注。

光模塊在快速傳輸應用場景中需要使用光信號,在連接端需要進行光電信號轉換,而光模塊就是被使用的組件。就目前全球競爭格局而言,國內的頭部光模塊廠商具備較強的競爭實力。去年,全球前十家光模塊企業中,中國的企業占了大約7家,所以國產化率方面並沒有太大的問題。

隨著人工智慧的發展,對於一些高傳輸速率的光模塊,實際上存在較大的需求增量。特別是今年大家關注的800G光模塊,從去年下半年開始,國內的頭部廠商已經開始進行小批量出貨。今年,有望逐步進入海外一些大廠的供應鏈中,特別是像微軟、英偉達等人工智慧領域的龍頭企業。因此,從今年下半年開始,我們有希望逐步看到這些訂單的落地。所以通信這部分的投資機會可以關注通信ETF(515880)。

對於整個市場的預期而言,下半年也將提供一些較好的投資機會。總體來說,在算力領域中,GPU晶片是比較核心且具有較高價值的。然而,目前國內在技術實力方面相對薄弱,所以總體而言,投資機會更傾向於中長期,即國產替代和技術實力進步所帶來的機會。

三、晶片板塊投資機會解讀

主持人:剛才麻總也強調了GPU晶片,對於這一領域,很多投資者都很熟悉。兩年前,我們已經開始關注國產晶片,當時市場的熱點主要圍繞在晶片領域,引發了一波大規模的行情。那麼,在算力領域,晶片在整體投資中比重有多大?經過一段時間的回調後,未來晶片板塊將有哪些投資機會呢?

麻繹文晶片是AI算力的核心,也是提供算力的基礎運算單元。在AI伺服器中,通常需要使用數十塊GPU晶片,因此晶片在AI伺服器中的價值占比非常高,從長期來看,它也是一個具有較高成長前景的方向。

從整個晶片行業的投資機會來看,自2019年晶片行業步入景氣周期以來,投資者對晶片板塊的關注度較高。然而,從產業鏈周期的角度來看,目前仍處於逐步築底階段。

1、消費電子周期

首先,讓我們看一下晶片行業下游需求的占比情況。可以發現,以手機和PC為代表的消費電子領域,占據了大約60%以上的需求比重。而新興領域,如新能源和人工智慧伺服器等,需求占比分別不到10%。因此,總體而言,我們認為消費電子領域,特別是手機和電腦領域,仍然是晶片板塊需求量最大的方向。

但是,手機和電腦這兩個領域的出貨量,在去年年初開始就一直處於同比負增長的階段,國內國外都是如此。

從歷史數據來看,無論是消費電子需求還是晶片自身的緊缺周期,其下行周期大約為18個月,即大約一年半的時間。因此,從去年年初到今年年中,晶片行業已經逐步經歷了這一景氣下行周期。從這個角度來看,我們認為今年下半年開始,無論是從市場上的大宗商品價格,還是從產業鏈的拐點率,以及上市公司的業績指引來看,有希望逐步看到晶片行業周期的拐點。

2、國產替代周期

另一方面,我們可以觀察到晶片板塊的國產替代周期可能會更長,投資機會的演繹周期也會更加久遠。從國產替代的角度來看,自去年以來,中美科技摩擦事件逐步加劇。隨著國內國產替代的突破,再疊加晶片行業景氣周期的上行,我們認為今年下半年晶片板塊的投資機會還是值得關注的。可以通過晶片ETF(512760)把握相關投資機會。

四、晶片板塊可關註上游設備材料環節

主持人:您對晶片與消費電子之間的關聯性進行了詳細的說明,目前,消費電子板塊正處於築底階段,正如麻總所提到的,一個新周期的開始正在孕育中。作為投資者,如果我們打算投資晶片方向,您認為具體的哪個領域投資機會更大?

麻繹文:從晶片產業鏈來看,可以分為上游的材料設備、中游的設計製造和下游的封裝測試。我們認為,晶片行業的長期投資空間和前景主要來自於國產化率的提升。

就各個環節的國產技術突破而言,目前下游的封裝測試已經具備較高的實力,基本上可以進入全球第一梯隊。

中游的設計環節,如藍牙耳機和智慧型手機晶片的設計技術實力,基本上能夠實現國產替代,甚至能夠進入海外廠商的供應鏈。

目前相對緊缺的環節實際上是上游的材料設備和中游的製造。

從上游的材料設備領域來看,部分環節的國產化率不到10%,尤其是材料中的光刻膠和設備中的光刻機等,在先進位程領域尤為低。從去年開始,美國商務部對國內實施了一些設備禁運措施,這也導致今年國內製造領域部分晶圓廠的擴展計劃受到了一些影響。

綜合產業鏈的邏輯來看,上游材料設備的瓶頸導致目前中國大陸地區的晶圓廠技術實力與全球最先進的技術水平之間存在較大差距。目前來看,今年國內的設備廠正在進行技術突破和產品導入工作。明年,受影響的晶圓廠擴展計劃有望落地,背後的主要原因是國內設備廠商在技術突破和產品導入方面取得了一定進展。

因此,總體而言,站在當前的角度,從國產化率的角度來看,建議大家關註上游材料設備廠商。隨著國產化率的提升,以及下游晶圓廠的擴展周期不斷上升,需求增長仍然明顯。

那麼特別是晶圓廠,國內大約有三家主要的晶圓廠,還有大約幾十家相對較小的晶圓廠。它們的資本開支和擴展計劃在長期來看是相當穩健的。對於上游的材料設備廠商而言,一方面面臨整體需求量的增長,另一方面也有國產替代的機會。特別是對於設備廠商來說,它們的價值量在晶圓廠資本開支中占據了大約40%左右,所以基本上是相當重要的一部分。因此,我們認為在這個領域的長期增長空間相對較為確定,建議大家關注。

另一方面,儘管下游封測的國產化率已經相當高,但仍存在一些彎道超車的投資機會。包括目前比較熱門的先進封裝技術,它將一些相對較落後的晶片進行堆疊,從而實現一些先進位程晶片的功能。這也是未來的國產替代或彎道超車的投資機會之一。

總體而言,我們認為目前的晶片產業鏈,如果大家想要關注其細分領域的投資機會,更推薦關註上游材料設備這些國產化率較低、長期需求前景相對確定的環節。可以通過晶片ETF(512760)把握其中的投資機會。

風險提示:

投資人應當充分了解基金定期定額投資和零存整取等儲蓄方式的區別。定期定額投資是引導投資人進行長期投資、平均投資成本的一種簡單易行的投資方式。但是定期定額投資並不能規避基金投資所固有的風險,不能保證投資人獲得收益,也不是替代儲蓄的等效理財方式。

無論是股票ETF/LOF基金,都是屬於較高預期風險和預期收益的證券投資基金品種,其預期收益及預期風險水平高於混合型基金、債券型基金和貨幣市場基金。

基金資產投資於科創板和創業板股票,會面臨因投資標的、市場制度以及交易規則等差異帶來的特有風險,提請投資者注意。

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作者:ETF和LOF圈

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