2025年萬物AI面臨的十大待解難題

評級：強于大市長城證券產業(yè)金融研究院科技首席：唐泓翼S10705211200012024年12月09日數(shù)據(jù)來源：長城證券產業(yè)金融研究院數(shù)據(jù)來源：長城證券產業(yè)金融研究院2332010s2010sAI初期：小量計算AI初期：小量計算-依賴于單個或少量GPU。-OpenAI的論文《ScalingLawsforNeu-Scalinglaw收益下降，本質是優(yōu)質數(shù)據(jù)和底-OpenAI的o1模型展示了推理階段的S2017202020222024-2025201720202022-服務器需求更大規(guī)模的模型訓練。-DeepMind的研究提出了與OpenAI不同的觀-多模態(tài)和跨領域應用-能源和效率等其他方案.圖：Scalinglaw圖：Scalinglaw撞墻后，模型效果提升速度下降圖：三張圖神經尺度，scalinglaw后的涌現(xiàn)現(xiàn)象圖：新的scalinglaw--推理4AIAgent崛起：11月20日，微軟在Microsoftignite2024上全面推出商用AIAgents生態(tài)系統(tǒng)，企業(yè)用戶可通過AzureAI目錄訪問超過1800個AI模型，用于支持各類AIAgent的部署和運行。據(jù)Gartner預測，到2028年，至少15%的日常工作決策將通過AIAgent自主做出。據(jù)marketsandmarkets預測，到2028年，全球自主人工智能和自主智能體市場規(guī)模將達285億美元，預計23-28年AI手機：據(jù)IDC預測，2024年全球AI手機出貨量將達2.34億部，預計到28年將AIPC：據(jù)Canalys預測，2024年全球AIPC出貨量將達0.48億臺PC出貨量將達2.05億臺，24~28年CAGR~4AI耳機：10月10日，字節(jié)跳動豆包發(fā)布首款AI智能體耳機Ol圖：AI圖：AIAgent像人類一樣行動、作出決定并參與人類社會活動圖：AIAgent的整體框架由三個關鍵部分組成：大腦(Brain)、感知(Perception)和行動(Action)。Perception：感知模塊的核心目的是將代理的感知空間從純文本領域擴展到包括文本、聽覺和視覺模態(tài)。Brain：主要由1個大型語言模型組成，它不僅存儲知識和記憶，還承擔著信息處理和決策功能，并能呈現(xiàn)推理和規(guī)劃過程以很好地處理未Action：在代理的構造中，動作模塊接收大腦模塊發(fā)送的動作序列，并執(zhí)行與環(huán)境交互的動作。 5677先進封裝：受AI芯片大面積需求帶動，2.5D先進封裝于2023至2024年供不應求情況明顯，據(jù)TrendForce預估，2025年晶圓代工廠配套提供的2.5D封裝營收將年增120%以上。工研院產業(yè)科技國際策略發(fā)展所預測，到2025年全球先進封裝市場規(guī)模比重將達到51%，首次超過傳統(tǒng)封裝，預計到2028年，先應，預計25年CoWoS產能將持續(xù)倍增。據(jù)MoneyDJ數(shù)據(jù)，臺積電CoWoS月而緊迫的需求繼續(xù)推動產能需求，隨著更多設備的增加，臺積電的CoWoS先進制程：據(jù)TrendForce預估，2025年全球晶圓代工業(yè)產值將迎來20%的成長，臺積電表現(xiàn)仍將一支獨秀，其余晶圓代工廠也可望有近12%的年成長；據(jù)臺積電24Q3業(yè)績交流會上表示，AI技術的迅速發(fā)展是推動業(yè)績增長的關鍵因素之一，尤其是針對3nm和5nm等先進制程芯片的需求激增，來自主要客戶如蘋果和英偉達的訂單持續(xù)增加。從產品制程營收占比看，公司24Q37nm及以下先進制程營收占比達69%，其中5nm制程營收占比為32%，7nm制程占比為17%，而得益于蘋果A18系列處理器的強勁出貨量，3nm制程營收占比提升至20%。據(jù)臺媒《工商時報》報道，25H1臺積電3nm產能利用率維持滿載；在AI芯片助攻下，25H1臺積電5nm產能利用圖：圖：以CoWoS為主的先進封裝需求逐步增長，預計2025年臺積電CoWoS月產能將增長至8萬片圖：先進制程工藝不斷演進，預計2025年上半年臺積電3nm/5nm產能利用率維持滿載 8AI驅動NANDAI驅動NAND單機需求容量增長：受益AI需求驅動，TrendForce預計2025年手機/筆電/服務器上單機需求SSD容量將同NAND市場需求：據(jù)TrendForce預測，到2025年，預計全球NAND位元需求量將同比+13.4%；預計全球NANDFlash市場規(guī)模將同比+29%至870億美元。NAND當前進展：9月12日，三星宣布已量產1TbQLC第9代V-NAND，據(jù)HBM市場需求：據(jù)Yole預測，到2025年，預計全球HBM位元出貨量將達別提升18%和32%，預計將于2025年初提供樣品。SK海力士還計劃25H圖：3圖：3DNANDFlash層數(shù)將不斷增加，預計2025年全球NAND市場規(guī)模達870億美元圖：HBM堆疊層數(shù)將不斷增加，預計2025年全球HBM市場規(guī)模達199億美元①HBM堆疊結構②SK海力士12HiHBM3E產品02022202320242025①3DNANDFlash結構②三星3DNANDFlash產品全球NAND市場規(guī)模(億美元)YoY(%)201720182019202020212022 9銅連接趨勢：英偉達于3月發(fā)布GB200系列機架，其中背板連接、近芯片連接及機柜間I/O連接均用到銅連接方案。除英偉達外，高速銅互聯(lián)在AI短距離場景已有成熟經驗，dojo/谷歌等均使用定制銅纜或DAC&AEC作為短距市場規(guī)模：據(jù)Lightcounting數(shù)據(jù)，預計2028年光模塊、光芯片連接趨勢：光模塊、光芯片連接趨勢：據(jù)LightCounting，上，CPO能將現(xiàn)有可插拔光模塊架構的功耗降市場規(guī)模：根據(jù)Lightcounting預測，光模塊的CAGR~11%保持增長，2027年有望突破200億美元。根據(jù)Lightcounting和Coherent預測，全球數(shù)通光模塊市場23年-28年的CARPCB連接趨勢：英偉達對服務器規(guī)格的提升，使得PCB和HDI零部件的需求進一步增加，新規(guī)市場規(guī)模：據(jù)Prismark數(shù)據(jù)，預計2028年全球服務器及存儲用PCB市場規(guī)模約為138億美元，2023-2028年CAGR約11%，隨著AI服務器升級，GPU主板將逐步升級為HDI，據(jù)Prismark預計，2023-2028年HDI的CAGR將達到16.3%，是增速圖：圖：AI互聯(lián)行業(yè)趨勢：光進銅退英偉達GB200NVL英偉達GB200NVL72系統(tǒng)架構：③互聯(lián)網InfiniBand④PCB連接②光模塊①銅互連 液冷散熱：據(jù)《數(shù)據(jù)中心液冷解決方案》白皮書，當機架密度達到20kW以上時，風冷效率減弱，需要采用液冷技術滿足高熱密度機柜的散熱需求(以英偉達新推出的GB200NVL72機柜方案為例，其熱設計功耗高達約140kW)。液冷市場規(guī)模：據(jù)TrendForce預估，2025年隨著GB200機柜方案正式放量出貨，將帶動AI芯片液冷散熱滲透率，從24年的11%提升至25年的24%。據(jù)Dell'OroGroup數(shù)據(jù)，2028年風冷散熱：據(jù)蘭洋科技官網，風冷系統(tǒng)中，風機轉速從1000r/min提高到4000r/min，芯片散熱中對流占主導，流速增加對流換熱系數(shù)顯著增加，風冷方式能有效改善芯片散熱問題。據(jù)浪潮信息，傳統(tǒng)風冷數(shù)據(jù)中心PUE(PUE=數(shù)據(jù)中心總能耗/IT設備能耗，PUE越接近1表示能效越高)約1.4-1.5。風冷方風冷市場規(guī)模：據(jù)Dell‘OroGroup數(shù)據(jù)，2028年數(shù)據(jù)中心熱管理市場規(guī)模(風圖：液冷：未來滲透率有望持續(xù)提升，預計圖：液冷：未來滲透率有望持續(xù)提升，預計28年市場規(guī)模將達35億美元，占比提升至33%圖：風冷：數(shù)據(jù)中心目前的主流散熱方案，預計28年市場規(guī)模將達85億美元原理：通過散熱器將CPU發(fā)出的熱量轉移至技術路徑：技術路徑：從能效角度，相較風冷，液冷散熱的PUE值 核能的利用：核能作為一種低碳能源，也在核能的利用：核能作為一種低碳能源，也在可再生能源的利用：許多國家和企業(yè)開始轉向可再生能源。例如，青海省利用其豐富的綠色電力資源，包括光電、風電、水電等，實AI數(shù)據(jù)中心吞噬能源：AI模型的訓練和運行需要大量的計算資源。例如，OpenAI的GPT-4模型訓練需要2.5萬張a100，消耗約5.1~6.2萬MWh的電力，相當于1萬個普通家庭五年的用電量(按一戶普通人家庭一年用電1000KWh算)。而ChatGPT在全球電力需求暴增：國際能源署(IEA)預測，到2026的電力消費可能達到2022年水平的兩倍以上，預計將增加540太瓦時(TWh)至圖：全球能源需求結構以煤炭、油及油氣為主，未來如何演變？圖：全球能源需求數(shù)據(jù)圖：全球能源需求結構以煤炭、油及油氣為主，未來如何演變？圖：全球能源需求數(shù)據(jù)2018年GPT-1數(shù)據(jù)集約4.6GB,2020年GPT-3數(shù)據(jù)集753GB2021年Gopher數(shù)據(jù)集已達2023年GPT-4的數(shù)據(jù)量更是GPT-234圖：機器人的道德規(guī)范？圖：集異壁之集大成者圖：沒有道德的智慧體，還需要人嗎？圖：機器人的道德規(guī)范？圖：集異壁之集大成者圖：沒有道德的智慧體，還需要人嗎？數(shù)據(jù)來源：京東，IsaacAsimov數(shù)據(jù)來源：京東，IsaacAsimov《TheThreeLawsofRobotics》，《I,Robot》，長城證券產業(yè)金融研究院16端側AI產品加速發(fā)布，處理器和內存是兩大核續(xù)受益。此外，AI時代功耗增加是必然結果，配套電源管理及散熱材料值得關注。相關公司包括立訊精密（蘋果AI）、江波龍（存儲模組）、瀾起科技（存儲接口芯圖：重點公司財務指標及估值情況圖：重點公司財務指標及估值情況免責聲明長城證券股份有限公司(以下簡稱長城證券)具備中國證監(jiān)會批準的證券投資咨詢業(yè)務資格。本報告由長城證券向專業(yè)投資者客戶及風險承受能力為穩(wěn)健型、積極型、激進型的普通投資者客戶(以下統(tǒng)稱客戶)提供，除非另有說明，所有本報告的版權屬于長城證券。未經長城證券事先書面授權許可，任何機構和個人不得以任何形式翻版、復制和發(fā)布，亦不得作為訴訟、仲裁、傳媒及任何單位或個人引用的證明或依據(jù)，不得用于未經允許的其它任何用途。如引用、刊發(fā)，需注明出處為長城證券產業(yè)金融研究院，且不得對本報告進行有悖原意的引用、刪節(jié)和修改。本報告是基于本公司認為可靠的已公開信息，但本公司不保證信息的準確性或完整性。本報告所載的資料、工具、意見及推測只提供給客戶作參考之用，并非作為或被視為出售或購買證券或其他投資標的的邀請或向他人作出邀請。在任何情況下，本報告中的信息或所表述的意見并不構成對任何人的投資建議。在任何情況下，本公司不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。長城證券在法律允許的情況下可參與、投資或持有本報告涉及的證券或進行證券交易，或向本報告涉及的公司提供或爭取提供包括投資銀行業(yè)務在內的服務或業(yè)務支持。長城證券可能與本報告涉及的公司之間存在業(yè)務關系，并無需事先或在獲得業(yè)務關系后通知客戶。長城證券版權所有并保留一切權利。特別聲明《證券期貨投資者適當性管理辦法》、《證券經營機構投資者適當性管理實施指引(試行)》已于2017年7月1日起正式實施。因本研究報告涉及股票相關內容，僅面向長城證券客戶中的專業(yè)投資者及風險承受能力為穩(wěn)健型、積極型、激進型的普通投資者。若您并非上述類型的投資者，請取消閱讀，請勿收藏、接收或使用本研究報告中的任何信息。因此受限于訪問權限的設置，若給您造成不便，煩請見諒！感謝您給予的理解與配合。分析師聲明本報告署名分析師在此聲明：本人具有中國證券業(yè)協(xié)會授予的證券投資咨詢執(zhí)業(yè)資格或相當?shù)膶I(yè)勝任能力，在執(zhí)業(yè)過程中恪守獨立誠信、勤勉盡職、謹慎客觀、公平公正的原則，獨立、客觀地出具本報告。本報告反映了本人的研究觀點，不曾因，不因，也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接接收到任何形式的報酬。公司評級：買入——預期未來6個月內股價相對行業(yè)指數(shù)漲幅15%以上;增持——預期未來6個月內股價相對行業(yè)指數(shù)漲幅介于5%~15%之間