電子行業(yè)分析研究1

電子行業(yè)分析研究1AI迎來“iPhone時刻”AI未來已來。2022年11月底，OpenAI發(fā)布聊天機器人ChatGPT，僅用5天用戶破百萬，2個月活躍用戶破億，成為史上增速最快的消費級應(yīng)用之一。2023年3月，英偉達召開的GTC開發(fā)者大會猶如“深水炸彈”，創(chuàng)始人兼CEO黃仁勛提出的全新概念：我們正處于AI的“iPhone時刻”。目前AI正在快速增長，將成為數(shù)十年來最有前途的技術(shù)領(lǐng)域之一，并將驅(qū)動算力、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和光模塊等領(lǐng)域的極大發(fā)展。受益于此，博通和Marvell等網(wǎng)絡(luò)與通信芯片巨頭的股價均迎來大幅上漲。博通表示23年用于生成式AI業(yè)務(wù)的以太網(wǎng)設(shè)備銷售額將從2億美元上升到超8億美元；Marvell也于近期表示AI已成為關(guān)鍵成長動能，預(yù)估2024財年AI相關(guān)產(chǎn)品營收至少較2023年度呈現(xiàn)倍增，并在未來幾年持續(xù)迅速成長。1.1數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)鏈有望受益于AI算力需求AIGC需要強大的算力支撐。ChatGPT是由GPT-3微調(diào)得到的一個聚焦于對話交互的過渡版本。GPT（GenerativePre-trainedTransformer，生成式預(yù)訓(xùn)練語言模型）系列模型是一種基于互聯(lián)網(wǎng)可用數(shù)據(jù)訓(xùn)練的文本生成深度學(xué)習模型，完成文章生成等任務(wù)并不需要有監(jiān)督學(xué)習進行模型微調(diào)，但需要大量的數(shù)據(jù)、參數(shù)以及強大的算力支撐。GPT-3在微軟提供的AzureAI超算基礎(chǔ)設(shè)施（由V100GPU組成的高帶寬集群）上進行訓(xùn)練，總算力消耗約3640PF-days（即每秒一千萬億次計算，運行3640天）。ChatGPT的持續(xù)升溫為AIGC帶來全新增量，對AI模型訓(xùn)練所需要的算力支持提出了更高要求。云計算基礎(chǔ)設(shè)施作為算力底座，其重要性日益凸顯，包括高性能芯片、數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為算力、應(yīng)用以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供可持續(xù)發(fā)展的保障。AI服務(wù)器有望加速增長。根據(jù)TrendForce，在自動駕駛汽車、AIoT與邊緣運算等新興應(yīng)用題材的帶領(lǐng)下，自2018年起諸多大型云端業(yè)者開始大量投入AI相關(guān)的設(shè)備建設(shè)，截至2022年，預(yù)估搭載GPGPU（GeneralPurposeGPU）的AI服務(wù)器年出貨量占整體服務(wù)器比重近1%，而2023年ChatGPT相關(guān)應(yīng)用有望再度刺激AI相關(guān)領(lǐng)域，預(yù)估出貨量年成長可達8%，2022-2026年復(fù)合成長率將達10.8%。2022年北美四大云端業(yè)者Google、AWS、Meta、Microsoft的AI服務(wù)器采購占比合計66.2%，而中國近年來隨著國產(chǎn)化進程加速，AI建設(shè)浪潮升溫，字節(jié)跳動的采購量最大，年采購占比達6.2%，其次則是騰訊、阿里巴巴與百度，分別約為2.3%、1.5%與1.5%。我國數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)規(guī)模持續(xù)高速增長。根據(jù)工信部信息通信發(fā)展司數(shù)據(jù)，2017年我國數(shù)據(jù)中心市場總機架數(shù)量166萬架，2022年預(yù)測達到670萬架，2017-2022E復(fù)合增速達32.2%。根據(jù)信通院發(fā)布的數(shù)據(jù)中心白皮書，隨著我國各地區(qū)、各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入推進，我國數(shù)據(jù)中心市場收入將保持增長態(tài)勢。1.1.1整機算力陡增拉動液冷服務(wù)器需求。從數(shù)字化向智能化的升級中，核心的人工智能、數(shù)據(jù)中心等應(yīng)用均建筑在數(shù)據(jù)、算力和算法這三大要素的基礎(chǔ)之上。數(shù)據(jù)中心作為算力的載體，散熱方面的優(yōu)化必然會成為需要重點突破的技術(shù)瓶頸之一。從全球來看，云服務(wù)、高性能計算等技術(shù)正以突飛猛進的速度增長，算力已成為新時代的重要生產(chǎn)力。然而算力陡增也對設(shè)備的功耗及熱密度提出了空前挑戰(zhàn)。能耗方面，早在《關(guān)于加強綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見》中就明確提出：新建大型和超大型數(shù)據(jù)中心設(shè)計電能使用效率值(PUE)不高于1.4，通過開展數(shù)據(jù)中心節(jié)能與綠色化改造工程使得既有大型、超大型數(shù)據(jù)中心PUE值不高于1.8。由此，通過散熱設(shè)計有效降低能耗成為了建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心的主要手段，行業(yè)內(nèi)也產(chǎn)生了風冷、液冷等不同散熱冷卻技術(shù)?，F(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心建設(shè)中廣泛采用的風冷散熱方式，利用室外機+冰水機的冷卻系統(tǒng)輸出冷氣對機房服務(wù)器進行散熱的方式，不僅散熱效率低，同時會耗費大量能源，難以滿足建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心的要求。成本方面，相比于傳統(tǒng)風冷高密度解決方案，液冷解決方案同樣能夠帶來更高的經(jīng)濟效益。并且，隨著部署的計算節(jié)點數(shù)量的增長，液冷解決方案創(chuàng)造的經(jīng)濟效益將會逐級遞增。以部署480計算節(jié)點的數(shù)據(jù)中心為例，傳統(tǒng)風冷高密度方案雖然在前期投入方面略低于水冷節(jié)點方案，但隨著時間和項目進程的推進，水冷節(jié)點解決方案在后期運維和升級以及能耗方面的優(yōu)勢將會顯現(xiàn)。在一個為期7年的部署480節(jié)點的周期中，水冷節(jié)點解決方案能夠比風冷高密度解決方案節(jié)省近1000萬投入。工業(yè)富聯(lián)已形成相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品儲備。2022年上半年，工業(yè)富聯(lián)推出模塊化服務(wù)器，包括支持X86與ARM架構(gòu)的運算模塊、管理模塊與接口模塊。2022年，工業(yè)富聯(lián)首發(fā)兩款經(jīng)權(quán)威機構(gòu)認證的基于ARM架構(gòu)主流高性能多核云服務(wù)器，為全球云服務(wù)提供商及企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供強大助力。新一代先進冷卻技術(shù)及解決方案是工業(yè)富聯(lián)未來成長的重要支撐之一，工業(yè)富聯(lián)持續(xù)加大數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)的研發(fā)，推出先進冷卻解決方案，通過沉浸式與機柜式液冷散熱系統(tǒng)，實現(xiàn)節(jié)約成本及提升效率的目標。同時，工業(yè)富聯(lián)積極開拓HPC相關(guān)業(yè)務(wù)，取得了國內(nèi)外大型云服務(wù)商客戶認可，有望分享到HPC行業(yè)快速成長紅利。攜手英偉達提高產(chǎn)品性能。工業(yè)富聯(lián)宣布采用基于NVIDIAHGX、OVX和CGX系統(tǒng)設(shè)計的NVIDIAGraceCPU和NVIDIAGraceHopperSuperchip，以滿足超級數(shù)據(jù)中心及邊緣運算等更高的算力需求。NVIDIAGraceCPU是專為現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心設(shè)計的突破性中央處理器，與當今領(lǐng)先的處理器相較，其提供最高的性能和2倍內(nèi)存容量及能效。它可以滿足需要高效能運算、數(shù)據(jù)分析、數(shù)字孿生、云端游戲等對運算能力具有嚴格要求的應(yīng)用，透過性能、容量、能源效率和可配置性的再度提升，為需要超大規(guī)模計算應(yīng)用的相關(guān)服務(wù)，提供更佳資源。GraceHopperSuperchip是把NVIDIAGraceCPU與基于NVIDIAHopper架構(gòu)的GPU配對，此集成模塊可服務(wù)于高效能運算和大規(guī)模AI應(yīng)用程序，可將大至兆字節(jié)運算的應(yīng)用程序性能提高10倍，為科學(xué)家和研究人員提供強大的運算效能支持。工業(yè)富聯(lián)也將推出搭載NVIDIAGraceCPU超級芯片的新服務(wù)器系統(tǒng)，該系統(tǒng)將在模塊上使用NVLink-C2C和LPDDRX連接兩個CPU芯片，取消了傳統(tǒng)服務(wù)器的DIMM插槽，大幅提高散熱效能，該系統(tǒng)也彈性支持額外的高性能PCIe卡和DC-SCM模塊。聯(lián)想服務(wù)器業(yè)務(wù)持續(xù)快速增長。聯(lián)想已經(jīng)成為全球第三大服務(wù)器提供商，多年來占據(jù)著全球HPC榜單TOP500榜首，具備交付全球客戶的能力，ISG為代表的業(yè)務(wù)集團有望成為第二增長曲線，目前已為韓國國家氣象局、紫金云等提供服務(wù)器解決方案?；诼?lián)想集團在高性能計算方面的專業(yè)與經(jīng)驗，韓國氣象廳攜手聯(lián)想，為其建造最新高性能計算機——“五號”，并已在韓國氣象廳下屬的國家氣象高性能計算中心正式投入運行。從硬件性能來說，“五號”是全世界最頂尖的高性能計算機之一，峰值性能達到50PFLOPs，即5億億次每秒浮點運算能力。以當今全球高性能計算機頂尖性能榜單來估計，“五號”可以排進前十名。在實際運算中，“五號”被分成兩臺互為備份的高性能計算機“Maru”與“Guru”，它們互相配合防止天氣模型預(yù)測失誤。在2021年6月發(fā)布的全球高性能計算機TOP500榜單中，“Maru”與“Guru”分別位列全球第23位和24位。“五號”基于聯(lián)想ThinkSystemSD650-V2服務(wù)器架構(gòu)，引入了最新的處理器核心和領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)和存儲技術(shù)，同時使用聯(lián)想服務(wù)器的核心技術(shù)之一“海神”直接式溫水水冷技術(shù)。1.1.2PCB服務(wù)器PCB性能要求高。隨著5G、云計算、AI、大數(shù)據(jù)等的發(fā)展，對服務(wù)器算力的要求越來越高，高速、大容量、云計算、高性能的服務(wù)器的需求將越來越大，高端服務(wù)器所用PCB一般要求具有高層數(shù)、高縱橫比、高密度和高傳輸速度，常規(guī)服務(wù)器一般層數(shù)在8-24層，板厚2-4mm，厚徑比最高達到15:1；高端服務(wù)器層數(shù)為28-46層，板厚4-5mm，厚徑比最高達到20:1。服務(wù)器產(chǎn)品具有高電氣性能和高可靠性，在高端服務(wù)器中的應(yīng)用主要包括背板、高層數(shù)線卡、HDI卡、GF卡等。此外，用于服務(wù)器產(chǎn)品的超高層板過于龐大且厚重，針對如此大片的精密運算板材進行耐高溫、耐撞擊的保護，所耗費的成本也較大，因此直接采用HDI板將運算核心縮小化成為最佳選擇，從而會為HDI板帶來巨大市場需求。單機價值量持續(xù)上升。PCB是服務(wù)器的重要組成部件，是承載服務(wù)器運行的關(guān)鍵材料。服務(wù)器出貨量的大幅增長也使得服務(wù)器PCB市場規(guī)模迅速擴容，成為PCB市場中復(fù)合增長率最快的下游細分市場。AI模型需要越來越多的計算能力來管理越來越大的數(shù)據(jù)量，數(shù)據(jù)洪流對端、邊、云的沖擊將推動網(wǎng)絡(luò)、計算技術(shù)進入新一輪高速創(chuàng)新期，并推動數(shù)據(jù)中心朝更高速數(shù)據(jù)傳輸標準發(fā)展，以強化數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的運算、網(wǎng)絡(luò)、儲存及安全管理的處理效能，這將加速400Gbps和更高速度的數(shù)據(jù)中心交換機的采用以及服務(wù)器產(chǎn)品的更新?lián)Q代，相關(guān)的路由器、數(shù)據(jù)存儲、AI加速計算服務(wù)器產(chǎn)品也有望高速成長，催生對大尺寸、高層數(shù)、高階HDI以及高頻高速PCB產(chǎn)品的強勁需求，并對其技術(shù)層次和品質(zhì)提出更高的要求。根據(jù)Prismark數(shù)據(jù)，2021年全球服務(wù)器領(lǐng)域PCB產(chǎn)值為78.04億美元，預(yù)計2026年達到132.94億美元，復(fù)合增長率為11.2%。服務(wù)器PCB單機價值量有望由2021年的576美元上升到2026年的705美元。目前，服務(wù)器平臺升級到PCle5.0，PCB板層數(shù)將從12-16層增加至16層以上，CCL材料按低介電損耗從大到小可以分為STDLoss、MidLoss、LowLoss、VeryLowLoss、UltraLowLoss以及高頻7個等級，PCle5.0要求CCL材料升級到VeryLowLoss等級，為了滿足高速高頻，減少信號在傳輸過程中的介質(zhì)損耗，介電常數(shù)Dk、介質(zhì)損耗因子Df進一步下降。國內(nèi)廠商產(chǎn)品符合要求，有望深度受益。目前滬電股份、深南電路、生益電子等國內(nèi)PCB廠商已具備相關(guān)技術(shù)能力，產(chǎn)品最高層數(shù)可達到40層，有望受益于AI技術(shù)升級帶來的算力需求增長。1.1.3存儲接口AI模型數(shù)據(jù)量和算力需求大。美光首席商務(wù)官薩達納表示，一個典型的人工智能服務(wù)器的DRAM容量是普通服務(wù)器的8倍，NAND容量是普通服務(wù)器的3倍。GPT3相較GPT2在數(shù)據(jù)存儲端從百G提升至40T，在存儲量上有約100倍的提升，算力需求同樣也呈幾何倍增長。據(jù)OpenAI測算，2012年以來全球頭部AI模型訓(xùn)練算力需求3-4個月翻一番，每年頭部訓(xùn)練模型所需算力增長幅度高達10倍，遠超摩爾定律的增長速度，而大容量存儲是大算力數(shù)據(jù)穩(wěn)定運算的重要基礎(chǔ)。隨著算力的不斷進步，所需存儲的數(shù)據(jù)量在以指數(shù)級的增長速度攀升，數(shù)據(jù)激增將刺激存儲芯片需求逐年上升。得益于人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、邊緣計算等新興技術(shù)在中國的快速發(fā)展，中國數(shù)據(jù)正在快速增長。據(jù)此前IDC預(yù)測，預(yù)計到2025年，中國數(shù)據(jù)圈將增長至48.6ZB，占全球數(shù)據(jù)圈的27.8%，成為全球最大的數(shù)據(jù)圈。內(nèi)存技術(shù)同步AI需求升級。內(nèi)存接口芯片是高端服務(wù)器中CPU與內(nèi)存之間進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮诵牟考渲饕饔檬翘嵘咚賰?nèi)存數(shù)據(jù)訪問的速度及穩(wěn)定性，滿足服務(wù)器CPU對內(nèi)存模組日益增長的高性能及大容量需求。為提升服務(wù)器性能，AI服務(wù)器需搭載多個CPU和GPU處理器，同時服務(wù)器CPU性能不斷升級，要求內(nèi)存技術(shù)同步升級。DDR5、HBM、CXL、NVLink等技術(shù)將加速滲透，有望充分受益于AI帶來的算力需求增長。DDR5對比DDR4性能全面提升，需要使用更多內(nèi)存接口芯片。1）性能：DDR5內(nèi)存頻率從3200MHz起跳（一般都會在4800MHz以上）、最高可達8400MHz；2）核心容量密度：SK海力士給出8Gb、16Gb、24Gb、32Gb、64Gb豐富的選擇，DDR5單條內(nèi)存最大可到128GB；3）功耗：DDR5支持1.1V電壓，進一步降低了功耗。另外，DDR5搭載DQS間隔振蕩器，具備錯誤檢查與清理能力，具備更強的抵抗環(huán)境變化的能力和更強的可靠性。DDR5性能全面提升，要求新一代內(nèi)存接口芯片支持高速、低功耗、系統(tǒng)擴展等要求。DDR5模組需要搭載SPD、電源管理芯片（PMIC）和溫度傳感器（TS）等配套芯片。此外，在LRDIMM模組中，相比DDR3只采用1顆寄存緩存芯片、DDR4最多采用“1+9”個內(nèi)存芯片，DDR5對內(nèi)存接口的需求進一步提升，最多達到“1+10”個（1RCD+10DB），內(nèi)存接口芯片有望迎來量價齊升。HBM為大算力芯片提供支撐。ChatGPT依賴更高算力，且更多是趨向于矩陣類和卷積類的計算，其對內(nèi)存的需求也體現(xiàn)在訓(xùn)練和推理AI芯片，或是加速模塊里的內(nèi)存帶寬，而HBM是一種基于3D堆疊工藝的DRAM內(nèi)存芯片，被安裝在GPU、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、AI加速器及高效能服務(wù)器上。HBM能大幅提高數(shù)據(jù)處理速度，每瓦帶寬比GDDR5高出3倍還多，且HBM比GDDR5節(jié)省了94%的表面積。HBM作為一種帶寬遠超DDR/GDDR的高速內(nèi)存，將為大算力芯片提供能力支撐，同時生成類模型也會加速HBM內(nèi)存進一步增大容量和增大帶寬。TrendForce預(yù)估2023-2025年HBM市場年復(fù)合成長率有望成長至40-45%以上。CXL兼容性強、可實現(xiàn)內(nèi)存一致性。CXL全稱為ComputeExpressLink，是由英特爾于2019年3月在InterconnectDay2019上推出的一種開放性互聯(lián)協(xié)議，能夠讓CPU與GPU、FPGA或其他加速器之間實現(xiàn)高速高效的互聯(lián)，從而滿足高性能異構(gòu)計算的要求。在AMD、ARM、IBM以及英特爾四個主要CPU相關(guān)供應(yīng)商的支持下，CXL已經(jīng)成為領(lǐng)先的行業(yè)標準。CXL構(gòu)建于PCI-e邏輯和物理層級之上，所以其兼容性很高，更容易被現(xiàn)有支持PCI-e端口的處理器（絕大部分的通用CPU、GPU和FPGA）所接納，同時CXL可在CPU，以及GPU、FPGA等之間建立高速且低延遲的互連，維護CPU內(nèi)存空間和連接設(shè)備上的內(nèi)存之間的內(nèi)存一致性，允許CPU與GPU之間繞過PCIe協(xié)議，用CXL協(xié)議來共享、互取對方的內(nèi)存資源，從而大幅提升數(shù)據(jù)運算效率。CXL有望在未來的服務(wù)器中以有效和可擴展的方式增加內(nèi)存、容量和帶寬，成為ChatGPT等AI應(yīng)用的重要配合性技術(shù)。美光科技在22年5月預(yù)測CXL相關(guān)產(chǎn)品的市場規(guī)模，到2025年預(yù)計將達到20億美金，到2030年可能超過200億美金。NVLink可最大化提升系統(tǒng)吞吐量。AI和HPC（包括新興的萬億參數(shù)模型）領(lǐng)域的計算需求不斷增長，在這一趨勢的推動下，對于能夠在每個GPU之間實現(xiàn)無縫高速通信的多節(jié)點、多GPU系統(tǒng)的需求也在與日俱增。要打造功能強大且能夠滿足業(yè)務(wù)速度需求的端到端計算平臺，可擴展的快速互連必不可少。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，以及增強的可擴展性。單個NVIDIAH100TensorCoreGPU支持多達18個NVLink連接，總帶寬為900GB/s，是PCIe5.0帶寬的7倍。第三代NVIDIANVSwitch?基于NVLink的高級通信能力構(gòu)建，可為計算密集型工作負載提供更高帶寬和更低延遲。為了支持高速集合運算，每個NVSwitch都有64個NVLink端口，并配有NVIDIASHARP?引擎，可用于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)歸約和組播加速。通過在服務(wù)器外部添加第二層NVSwitch，NVLink網(wǎng)絡(luò)可以連接多達256個GPU，并提供57.6TB/s的驚人多對多帶寬，從而快速完成大型AI作業(yè)。NVIDIADGX?H100等服務(wù)器可利用NVLink技術(shù)來提高可擴展性，進而實現(xiàn)超快速的深度學(xué)習訓(xùn)練。1.1.4光芯片和光模塊高速率光技術(shù)持續(xù)演進。作為AI算力的核心器件，光模塊及其配套芯片持續(xù)迭代：1）CPO、LPO等先進封裝技術(shù)在降低光模塊成本及功耗上作用顯著，中際旭創(chuàng)、新易盛等光模塊廠商率先布局；2）EML、硅光和薄膜鈮酸鋰等光芯片不斷升級來適配高速率場景應(yīng)用，源杰科技、長光華芯和光庫科技等廠商不斷突破芯片技術(shù)瓶頸。光芯片作為光模塊中最核心的部件（光器件占光模塊成本的73%，光芯片占光器件成本的81%），擁有更大的附加價值量彈性和國產(chǎn)替代預(yù)期，在產(chǎn)業(yè)鏈中地位尤其重要，光芯片廠商亦有望在AI浪潮中持續(xù)受益。光芯片三重邏輯共振：1）AI算力高彈性；2）國產(chǎn)替代預(yù)期；3）下游模塊廠商出海加持。在AI算力需求拉動下光模塊向更高速率演進，光芯片作為光模塊核心器件有望深度受益；中國光芯片市場規(guī)模持續(xù)增加，國產(chǎn)化進程有望持續(xù)邁進；國內(nèi)下游模塊廠商海外業(yè)務(wù)不斷拓展，光芯片可以跟隨光模塊出海，有望應(yīng)用到谷歌、微軟等海外互聯(lián)網(wǎng)大廠。在前沿光通信技術(shù)發(fā)展和高算力需求的共同催化下，將有力推動光芯片的技術(shù)升級和更新?lián)Q代，硅光芯片、薄膜鈮酸鋰調(diào)制器芯片等有望成為更優(yōu)解決方案。1）算力需求帶動高速率光模塊市場量價齊升。全球數(shù)據(jù)規(guī)模隨著AIGC的發(fā)展預(yù)計增速會持續(xù)提升，數(shù)據(jù)中心高速率光模塊市場相應(yīng)將獲得較大增量市場。根據(jù)中國計算機互連技術(shù)聯(lián)盟（CCITA）CPO標準及草根調(diào)研數(shù)據(jù)，云計算通用服務(wù)器所屬葉脊架構(gòu)的交叉互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中上行、下行端口收斂比約為3:1，1臺服務(wù)器約需要4-6個光模塊，整體平均單價在1美金/GB左右；而AI服務(wù)器所用的A100、H100等GPU，需用200G以上的高速率光模塊8-10個/片。根據(jù)LightCounting的統(tǒng)計，全球Top5云廠商以太網(wǎng)光模塊市場體現(xiàn)出對高速率光模塊的偏好。2023年800G光模塊需求預(yù)計將進一步替代較低速率光模塊的份額，整體高速率光模塊用量和規(guī)格不斷提升，呈量價齊升之勢。光芯片是光模塊的核心器件，附加價值量彈性更大。根據(jù)LightCounting數(shù)據(jù)測算，光芯片占光模塊市場比重從2018年約15%的水平到2025以后超過25%的水平，光芯片有望深度受益。相對于光模塊和器件，光芯片具有更大的附加價值量彈性，其成本占比分布在低端器件、中端器件、高端器件上的數(shù)據(jù)逐級提升，大約分別為20%、50%、70%。隨著通訊、AI等產(chǎn)業(yè)對高性能光模塊的需求快速增長，光芯片將呈現(xiàn)量價齊升的增長趨勢。2）中國光芯片市場規(guī)模持續(xù)增加，光芯片國產(chǎn)替代正當時。根據(jù)ICC預(yù)測，2019-2024年，中國光芯片廠商銷售規(guī)模占全球光芯片市場的比例將不斷提升。目前，我國光芯片企業(yè)已基本掌握2.5G及以下速率光芯片的核心技術(shù)；部分10G光芯片產(chǎn)品性能要求較高、難度較大，如10GVCSEL/EML激光器芯片等，國產(chǎn)化率不到40%；25G及以上光芯片方面，隨著5G建設(shè)推進，我國光芯片廠商在應(yīng)用于5G基站前傳光模塊的25GDFB激光器芯片有所突破，數(shù)據(jù)中心市場光模塊企業(yè)開始逐步使用國產(chǎn)廠商的25GDFB激光器芯片，2021年25G光芯片的國產(chǎn)化率約20%，但25G以上光芯片的國產(chǎn)化率仍較低，約為5%，目前仍以海外光芯片廠商為主。3）光芯片可以跟隨光模塊出海，有望應(yīng)用到海外大廠的AI服務(wù)器及數(shù)據(jù)中心當中。海外光芯片企業(yè)已形成產(chǎn)業(yè)閉環(huán)和高行業(yè)壁壘，可自主完成芯片設(shè)計、晶圓外延等關(guān)鍵工序，可量產(chǎn)25G及以上速率的光芯片。部分中國光芯片企業(yè)已具備領(lǐng)先水平，隨著技術(shù)能力提升和市場認可度提高，競爭力將進一步增強。目前全球光模塊市場主要由美中日三國占據(jù)主導(dǎo)地位，2020年光模塊全球前十的生產(chǎn)商中有一半來自中國。隨著國內(nèi)下游模塊廠商海外業(yè)務(wù)的不斷拓展，光芯片可以跟隨光模塊出海，有望應(yīng)用到海外大廠，國產(chǎn)光芯片發(fā)展前景廣闊。CPO、LPO、硅光、相干以及薄膜鈮酸鋰等技術(shù)值得關(guān)注，將有力推動光芯片技術(shù)升級和更新?lián)Q代。數(shù)據(jù)中心的商業(yè)模式下，云廠商在成本端有充分的動力為低功耗服務(wù)器買單；同時，在低功耗的基礎(chǔ)上，AI服務(wù)器對低時延有著更高的要求。因此，除了以CPO與硅光技術(shù)為主線的光模塊發(fā)展路徑外，LPO方案應(yīng)運而生。同時，在相干光通訊和非相干數(shù)據(jù)中心的信號傳輸中，薄膜鈮酸鋰所制備的超高速率電光調(diào)制器有望受益于光器件集成新趨勢，從而打開更加廣闊的市場空間。在前沿光通信技術(shù)發(fā)展與高算力需求拉動的共同催化下，高速率光芯片前景廣闊，更高速率的DFB、EML芯片、硅光芯片、薄膜鈮酸鋰調(diào)制器芯片等將成為更優(yōu)解決方案。此外，立訊精密、長電科技等消費電子/半導(dǎo)體公司也逐步進入光模塊/芯片賽道，有望將成熟技術(shù)應(yīng)用到光芯片產(chǎn)業(yè)鏈，進一步降本增效促進行業(yè)發(fā)展。1.2預(yù)訓(xùn)練跨模態(tài)模型日趨成熟，智能物聯(lián)AIoT行業(yè)有望受益預(yù)訓(xùn)練模型引發(fā)AIGC質(zhì)變，多模態(tài)技術(shù)實現(xiàn)多樣性。ChatGPT的持續(xù)升溫使人們關(guān)注到了AIGC的突破性進展，其中預(yù)訓(xùn)練模型和多模態(tài)技術(shù)功不可沒。預(yù)訓(xùn)練模型，又稱為大模型、基礎(chǔ)模型（foundationmodel），即基于大量數(shù)據(jù)（通常使用大規(guī)模自我監(jiān)督學(xué)習）訓(xùn)練的、擁有巨量參數(shù)的模型，可以適用廣泛的下游任務(wù)。多模態(tài)技術(shù)推動了AIGC的內(nèi)容多樣性，讓AIGC具有了更通用的能力，多模態(tài)即圖像、聲音、語言等融合的機器學(xué)習。在多模態(tài)技術(shù)的支持下，目前預(yù)訓(xùn)練模型已經(jīng)從早期單一的NLP或CV模型，發(fā)展到現(xiàn)在語言文字、圖形圖像、音視頻等多模態(tài)、跨模態(tài)模型。在此基礎(chǔ)上，大型預(yù)訓(xùn)練模型的發(fā)展重點開始向橫跨文本、圖像、語音、視頻的全模態(tài)通用模型發(fā)展。通過計算策略、數(shù)據(jù)調(diào)用策略、深度學(xué)習框架等方法提升模型效果成為目前研究的進展關(guān)鍵，其中的代表包括：開啟了跨模態(tài)預(yù)訓(xùn)練模型的OpenAIDALL·E及CLI、NVDIAGauGAN2、微軟及北大NüWA女媧、NVIDIAPOEGAN、DeepMind的Gato等。NüWA模型同時支持圖像、文字、視頻三種模態(tài)，其整體架構(gòu)包含一個支持多種條件的adaptive編碼器和一個預(yù)訓(xùn)練的解碼器，能夠同時處理圖像和視頻的信息。其中，對于圖像補全、視頻預(yù)測、圖像視頻編輯任務(wù)，輸入的部分圖像或視頻直接饋送給解碼器，而編碼解碼器都是基于一個3DNearby的自注意力機制（3DNA）建立的，該機制可以同時考慮空間和時間軸的上局部特性。中國AI+安防行業(yè)進入精細化發(fā)展階段。2020年中國AI+安防軟硬件市場規(guī)模達453億元，艾瑞預(yù)測，2021-2025年市場進入產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整期，市場增速將放緩，預(yù)計2025年規(guī)模超900億元，AI開始向公安交通等場景的下沉市場以及泛安防智能物聯(lián)AIoT的長尾細分領(lǐng)域滲透，發(fā)展模式由過去粗放上量轉(zhuǎn)變?yōu)榫毣壐脑?。在過去幾年，人工智能與安防結(jié)合的熱度很高，但仍存在算法場景限制高、深度應(yīng)用不足等限制和問題。大型跨模態(tài)預(yù)訓(xùn)練模型有望突破AI+安防行業(yè)瓶頸。根據(jù)安防+AI人工智能工程化白皮書，視頻監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量龐大，而且日趨多元化，包含非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化特征數(shù)據(jù)以及結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。當前的人工智能視頻大數(shù)據(jù)分析技術(shù)主要存在如下幾個問題：1）非卡口場景的視頻分析算法在準確率、穩(wěn)定性及計算成本等核心指標方面還有待于提高，導(dǎo)致非卡口場景的存量視頻利用率極低，目前沒有有效利用的非卡口監(jiān)控視頻約占監(jiān)控視頻總量的97%左右；2）智能AI攝像機及視頻結(jié)構(gòu)化分析產(chǎn)品開始進入安防市場，產(chǎn)生了海量的結(jié)構(gòu)化視頻數(shù)據(jù)，但基于結(jié)構(gòu)化視頻數(shù)據(jù)的深度智能應(yīng)用，如時空分析、模式挖掘、預(yù)測預(yù)警、技戰(zhàn)法訓(xùn)練等尚在探索階段，有可能形成新的數(shù)據(jù)浪費和低效投資。目前AIGC高質(zhì)量內(nèi)容產(chǎn)出的背后是大型跨模態(tài)預(yù)訓(xùn)練模型的成熟，未來隨著該模型算法在智能安防和AIoT等領(lǐng)域的滲透落地，行業(yè)整體視頻識別算法的準確性、可靠性、應(yīng)用廣泛性將有望提高。2手機產(chǎn)業(yè)鏈、被動元件等有望復(fù)蘇2.1手機出貨量有望復(fù)蘇，終端創(chuàng)新升級拉動上游需求手機出貨量有望復(fù)蘇。高通在業(yè)績解讀會上表示持續(xù)變化的總體經(jīng)濟背景導(dǎo)致需求進一步惡化，但中國需求有望在下半年出現(xiàn)反彈。聯(lián)發(fā)科認為2023年全球智能手機出貨量將略有下滑，但5G普及率將從2022年的40%以上增加到2023年的50%左右，看好5G升級帶來的相關(guān)機遇。行業(yè)庫存水平上看，公司客戶的庫存水平正在逐步改善。折疊手機成市場新焦點。預(yù)估，2023年折疊手機出貨量達1,980萬臺，相較2022年的1,280萬臺，年成長率高達55%。折疊手機滲透率上升速度較緩慢主要是礙于高昂售價，目前來看，自2021年華為推出MateX2約2000美元以上的價格已不復(fù)見，品牌與零部件供貨商均持續(xù)開發(fā)新技術(shù)，目的以優(yōu)化零部件成本為主。在有更多品牌加入生產(chǎn)折疊手機的預(yù)期下，預(yù)估2023年折疊手機市場滲透率約為1.7%，成本與外型將逐年優(yōu)化，2027年有機會逾5%。iPhone15迎來創(chuàng)新升級。蘋果將在9月舉辦秋季新品發(fā)布會，預(yù)計發(fā)布全新的iPhone15系列，包含iPhone15、iPhone15Plus、iPhone15Pro和iPhone15ProMax四款機型，預(yù)計將在不同程度上帶來升級，尤其是iPhone15Pro和iPhone15ProMax。潛望式鏡頭實現(xiàn)光線橫向傳輸，突破光學(xué)變焦瓶頸。光學(xué)鏡頭作為智能手機的“眼睛”始終是終端品牌追逐差異化創(chuàng)新的一大賣點所在。光學(xué)變焦通過鏡頭、物體和焦點三方的位置發(fā)生變化而產(chǎn)生的，變焦的倍數(shù)越大，鏡頭需要的長度越長。以往，手機鏡頭因受限于厚度而難以實現(xiàn)高倍的光學(xué)變焦，常見手機光學(xué)變焦類似數(shù)碼卡片機，屬于縱向變焦，鏡頭組具有多層結(jié)構(gòu)，通過機械控制伸縮來實現(xiàn)變焦，導(dǎo)致鏡頭突起過大，既不美觀又易磕碰。使用微棱鏡的新型潛望式鏡頭，通過微棱鏡將光路轉(zhuǎn)向，使過厚的鏡頭平放，光線在手機內(nèi)部橫向傳輸，從而通過橫向變焦保證長焦拍攝，同時實現(xiàn)了鏡頭更薄，突起更小的優(yōu)勢。iPhone15型號將采用鈦合金中框。媒體報道，iPhone15的部分型號將采用鈦合金中框，鈦合金比不銹鋼具有更高硬度，更耐刮擦。但是鈦合金的高硬度也使其難以蝕刻，因此需要新的噴砂、蝕刻和化學(xué)工藝，以使鈦合金外殼具有高光澤的表面光潔度，從而獲得更具吸引力的外觀。蘋果及供應(yīng)商也一直在研究使用薄的氧化物表面涂層，以減少油性指紋的出現(xiàn)。工業(yè)富聯(lián)是全球精密結(jié)構(gòu)件的領(lǐng)導(dǎo)廠商，有望受益于這一行業(yè)趨勢。蘋果在21年獲得專利《用于金屬表面的氧化物涂層》，其中詳細說明了涂層如何顯著減少設(shè)備上的指紋情況，強調(diào)了鈦合金在消費電子產(chǎn)品中的優(yōu)勢，如高強度、高剛度和硬度、耐腐蝕性等。2.2被動元器件周期屬性明顯，行業(yè)復(fù)蘇可期以MLCC為代表的被動元器件具有基礎(chǔ)性、用量大、下游分散等特點，行業(yè)下游產(chǎn)品需求、產(chǎn)能和庫存共同作用，表現(xiàn)出較為明顯的產(chǎn)業(yè)周期。以臺股MLCC廠商營收當月同比變化來看，由于2021年下半年以來海外疫情和通脹問題等因素，手機、筆電、平板、電視等消費性產(chǎn)品受影響較大，造成消費級MLCC需求滑落，市場庫存不斷攀高，價格進一步下降，臺股MLCC廠商營收同比增長持續(xù)下滑。目前MLCC行業(yè)處于周期底部區(qū)域，未來下游需求回暖有望帶動MLCC需求量的增長，預(yù)計將迎來新一輪的上行期。MLCC國內(nèi)大廠風華高科2023年1月表示，公司2022年前三季度產(chǎn)能利用率和產(chǎn)品價格呈下行趨勢，22Q4產(chǎn)能利用率開始逐步恢復(fù)，整體庫存逐步恢復(fù)至正常水位，市場需求方面較22Q3亦有所恢復(fù)，這也進一步印證了MLCC行業(yè)復(fù)蘇拐點或已到來。22Q4國內(nèi)MLCC廠商存貨規(guī)模環(huán)比均有所下降。國內(nèi)MLCC廠商風華高科和三環(huán)集團2023年Q1末存貨水平均較2022年Q2末的高位有所下降，表明國內(nèi)現(xiàn)貨庫存去化接近尾聲。未來隨著下游需求的回暖，以及下游經(jīng)銷商庫存的逐步去化，MLCC廠商庫存有望逐步恢復(fù)至正常健康水位。智能手機多功能和輕薄化決定了其電子回路的復(fù)雜性，單機MLCC用量快速增長。智能手機要求支持多頻段，同時需要配置與外設(shè)進行數(shù)據(jù)通信的Bluetooth?、Wi-Fi、近距離無線通信(NFC)、定位用GPS等，高性能攝像頭和顯示屏等也使終端內(nèi)部的電子回路數(shù)量大幅增加。智能手機配置的功能越多，就需要更多元器件來進行穩(wěn)壓、穩(wěn)流、濾雜波，以保障終端設(shè)備的正常運作，內(nèi)部電子回路復(fù)雜性越高，MLCC數(shù)量也幾乎等比例增加。此外，制造高性能、多功能、易操作的智能手機，同時在維持易操作尺寸的同時增加終端功能，MLCC小型化也是不可或缺的一環(huán)。智能手機行業(yè)多因素拉動MLCC需求量提升。1）終端產(chǎn)品升級：以蘋果手機為例，從初代iPhone4MLCC用量177個，到iPhone12maxMLCC用量1500個，單機MLCC用量提升8倍以上。未來隨著智能手機功能創(chuàng)新，MLCC單機使用量有望持續(xù)增長。2）5G滲透率提升：根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2022-2025年5G手機出貨量年均復(fù)合增長率將達14%，預(yù)計2025年5G手機出貨量占比將達70%以上。相比4G手機700顆MLCC左右的用量，5G手機MLCC的平均單機用量約為1000顆以上，MLCC單機用量大幅攀升。3）消費電子復(fù)蘇：隨著疫情影響逐步消退，消費電子市場需求回暖，智能手機行業(yè)有望復(fù)蘇，這將整體拉動MLCC需求端的上行。MLCC廣泛應(yīng)用于汽車系統(tǒng)中，電動化和智能化趨勢對產(chǎn)品提出更高要求。MLCC在汽車中的應(yīng)用包括衛(wèi)星定位系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、無線電導(dǎo)航系統(tǒng)、車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)、ADAS系統(tǒng)，各類系統(tǒng)對MLCC的需求都很大。汽車電動化和智能化趨勢也要求MLCC在可靠性、高容量、高頻等方面進行創(chuàng)新，例如：自動駕駛的低電壓驅(qū)動型高性能處理器需要使用大容量MLCC產(chǎn)品；電動化趨勢相關(guān)的電池控制、噪音則對MLCC產(chǎn)品提出了高耐壓的要求；無人駕駛與車聯(lián)網(wǎng)通信的過程中，需要進行海量、實時的數(shù)據(jù)交換，5G網(wǎng)絡(luò)的實時傳輸要求汽車用MLCC滿足高頻、高精度、高Q值等性能。汽車智能化、電動化驅(qū)動MLCC需求增長。一方面，汽車電子化率提升驅(qū)動MLCC需求：1）伴隨消費升級和汽車消費檔次提升，單車價值不斷提高，高端車占比提升最終也反映在電子化率上升上；2）汽車智能化是未來發(fā)展趨勢，而汽車電子化是汽車智能化的必要基礎(chǔ)。另一方面，新能源汽車滲透率不斷提升。汽車電動化使得燃油車中發(fā)動機、變速箱和底盤系統(tǒng)不斷由機械控制轉(zhuǎn)變成電控系統(tǒng)，電動車提供的高電壓平臺支持更多電控和電子設(shè)備。電動化程度不同的車型，對MLCC的需求量也有所不同，其中一輛純電動汽車需要MLCC數(shù)量可達到18000顆，其用量為傳統(tǒng)汽車的6倍。萬物互聯(lián)趨勢下，終端的廣泛應(yīng)用推升MLCC需求。據(jù)GSMA預(yù)測，2025年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)數(shù)量將達到約246億個，20-25年CAGR為14%，萬物互聯(lián)成為全球網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展的重要方向。MLCC由于其使用壽命長和固有的可靠性而成為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的理想解決方案。近年來，在智能物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展中，物聯(lián)網(wǎng)和高智能是最突出的技術(shù)特點，需要通過電子元件組合實現(xiàn)功能，因此電子元件整體消耗較大，MLCC作為主要被動元件，需求也在增加。以智能家居為例，5GWiFi等通信技術(shù)的應(yīng)用，以及人工智能算法的普及已成為趨勢，其智能通信和控制需要更多的射頻MLCC合作，這無疑進一步推動了MLCC需求量的增加。3半導(dǎo)體設(shè)備加速國產(chǎn)化中國大陸成為全球第一大半導(dǎo)體設(shè)備市場，設(shè)備主要依賴進口。得益于中國半導(dǎo)體全行業(yè)的蓬勃發(fā)展和國家近年來對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)的政策扶持，中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場的規(guī)?？焖僭鲩L，2022年中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場達到283億美元，占全球市場的26%，位列全球第一大半導(dǎo)體設(shè)備市場。目前中國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)國產(chǎn)化還處于起步階段，對設(shè)備進口依賴程度較大。檢測與量測設(shè)備是未來長存、長鑫等產(chǎn)線擴產(chǎn)需要突破的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。22年10月7日，美國商務(wù)部工業(yè)和安全局（BIS）公布了一系列更廣泛的出口管制新規(guī)，半導(dǎo)體制造端限制延伸至18納米或以下的DRAM芯片、128層或以上的NAND閃存芯片和14納米或以下的邏輯芯片。直接導(dǎo)致國內(nèi)長江存儲、合肥長鑫等產(chǎn)線擴產(chǎn)規(guī)劃受阻，相關(guān)廠商如果未來想在此次新規(guī)限制的技術(shù)范疇內(nèi)擴產(chǎn)，檢測量測設(shè)備的突破將成為關(guān)鍵的一環(huán)，行業(yè)國產(chǎn)化率未來3-5年至少10倍級提升空間。從確定性的角度看，國內(nèi)主要存儲、先進邏輯產(chǎn)線擴產(chǎn)訴求強烈，檢測與量測設(shè)備突破必要性強。設(shè)備驗證有望加速，精測電子等頭部廠商已有放量勢頭。由于過去國內(nèi)檢測與量測市場主要由美系廠商主導(dǎo)，國內(nèi)廠商體量較小，我們預(yù)計，美國半導(dǎo)體管制新規(guī)后國內(nèi)檢測與量測設(shè)備廠商有望受到下游晶圓廠、政府部分鼎力支持，設(shè)備驗證和訂單放量加速可期。目前，頭部廠商已有放量勢頭，精測電子截至2022年度報告披露日的在手訂單已達到約8.9億，相當于22年該部分營收的5倍以上；中科飛測23年Q1末的合同負債金額達到5.5億元，是2021年底的3倍以上。行業(yè)特點決定未來放量有望呈現(xiàn)指數(shù)級增長。一方面，半導(dǎo)體設(shè)備在下游客戶驗證有一定復(fù)用性，同種工藝的機臺在客戶A處通過驗證后在客戶B處驗證時間有望縮短；另一方面，隨著下游晶圓廠對于國產(chǎn)設(shè)備的信任度增強，訂單往往呈現(xiàn)樣機→小批量訂單→大批量訂單的特征，所以半導(dǎo)體設(shè)備放量過程往往存在加速趨勢。我們認為，檢測與量測設(shè)備市場目前相當于2018年的CMP設(shè)備市場，美國半導(dǎo)體管制新規(guī)和國內(nèi)相關(guān)廠商擴產(chǎn)需求迫切的背景下未來國內(nèi)相關(guān)廠商份額和收入增長將駛?cè)肟燔嚨馈鴥?nèi)在大部分成熟工藝節(jié)點設(shè)備取得突破，先進制程設(shè)備仍待突破。單從設(shè)備看，去膠設(shè)備，清洗設(shè)備，管式爐和擴散設(shè)備的國產(chǎn)化替代程度較好，而光刻機、關(guān)鍵核心層的刻蝕、金屬層的薄膜沉積、離子注入、檢測設(shè)備等難度比較大的設(shè)備，目前國內(nèi)替代率低。從工藝制程覆蓋角度看，國內(nèi)主流設(shè)備廠商在多個環(huán)節(jié)中可覆蓋28nm及以上的應(yīng)用，可實現(xiàn)對下游的批量供應(yīng)，14nm及以下設(shè)備有望逐步突破。4蘋果VisionPro定位空間計算設(shè)備，樹行業(yè)標桿北京時間6月6日凌晨，蘋果在WWDC23正式宣布其首款混合現(xiàn)實（MR）頭顯設(shè)備VisionPro，售價3499美元，將于2024年初在美國率先發(fā)售，后續(xù)將擴展至全球其他國家銷售。VisionPro被蘋果稱之為“一臺革命性的空間計算設(shè)備”，從人機交互到硬件規(guī)格，再到操作系統(tǒng)、生態(tài)以及數(shù)據(jù)隱私，蘋果重新定義了頭顯設(shè)備，對XR產(chǎn)業(yè)的變革貢獻重要引領(lǐng)作用。芯片、光學(xué)、顯示、交互等多環(huán)節(jié)采用頂級配置，引領(lǐng)行業(yè)硬件技術(shù)變革。為實現(xiàn)更多功能設(shè)計，蘋果VisionPro在硬件端芯片、顯示、光學(xué)、交互等各環(huán)節(jié)追求極致配置，旨在打造頂級頭顯設(shè)備，消除硬件層壁壘，在MR/AR/VR行業(yè)