2023年算力行业深度之“云基建”研究报告
文章摘要
本篇是我们AI算力系列之“云基建”篇章，我们重点讨论了在AI浪潮持续催化下，以服务器为核心的云端配套升级及硬件迭代更新趋势。看好GPU国产替代进程加速，存储模组受益于AI边际增量及周期弹性，新平台下PCB及服务器代工领域相关投资机会。
文章内容
大模型引领 AI 商业化，轻量应用价值亦凸显
2022 年 11 月 30 日，美国人工智能研究公司 OpenAI 正式发布全球瞩目的人工智能聊天机器人 ChatGPT。该技术的推出轰动了全球，仅仅 5 天的时间，ChatGPT 的注册用户数量就突破了 100 万 大关，到了 2023 年 1 月末，ChatGPT 的月活跃用户数突破了 1 亿，成为了历史上增长最快的消费者 应用之一。这一突破性的成就使得 ChatGPT 为代表的人工智能聊天机器人，将全球带入了一场前所 未有的科技革命，标志着"智能时代"正式拉开帷幕，人工智能从技术升级开始向商业化落地迅速演 进。英伟达创始人黄仁勋则形容这一时刻为 AI 领域的"iPhone"时刻。二十一世纪被称为信息时代。各种新兴技术如人工智能、机器学习、区块链、5G 和物联网等，每时每刻都在产生海量的数据，并 将这些数据应用于人们日常生活的各个领域。数据已经成为继土地、劳动力、资本和技术之后的第 五大生产力要素。根据 IDC 预计，2021 年全球数据总量达到 85ZB，并将在 2025 年达到 175ZB， CAGR 达到约 20%。庞大的数据为 AI 模型的诞生孕育了肥沃的土壤。
人工智能正逐渐走进我们的日常生活，与人们的生活越来越密切地联系在一起。而这一切的基础是 数据和算力。数据的丰富和高效的算力，为人工智能的快速发展和商业应用提供了坚实的支持。在 人工智能的浪潮中，数据被喻为"新的石油"，而强大的算力则是推动 AI 技术腾飞的引擎。
OpenAI 在从 GPT-2 模型升级到 GPT-3 模型时，其参数数量从 15 亿增长至 1750 亿级别。随着参数 规模的增大，算力负担也相应增加。如果要在更短的时间内运行更大的模型，就必须进一步增加算 力。在可预见的未来，算力将成为各大 AI 企业必须提升的关键技术能力。只有拥有足够的算力，才 能支持更复杂、更庞大的人工智能模型，使其能够在实际应用中发挥更高的效能。AI 企业将不断探 索和投资于新的计算技术，以确保其在竞争激烈的市场中保持领先地位。同时，算力的提升也将推 动着人工智能技术的不断进步。更强大的算力意味着更复杂的模型和更深层次的学习，这将有助于 改善人工智能系统的性能和智能化水平。因此，算力的不断增强不仅是 AI 企业的必然需求，也是人 工智能技术发展的驱动力。
海外主要大模型包括 OpenAI 的 ChatGPT-3、 Anthropic 的 Claude、英伟达与微软的 Megatron Turing-NLG 以及 Meta 的 OPT 等。中国大模型主要包括百度文心、华为盘古、阿里通义、腾讯混云 以及商汤的视觉模型等。百度推出文心大模型，基本实现跨模态和多下游多领域的应用，目前已上 线文心一言。腾讯主要通过多模态解决语言理解与图像生成的问题。
在多模态大模型迈向商业化的同时，边缘级轻量化应用亦凸显价值。随着深度学习模型在各个领域 的广泛应用，算力的消耗需要足够的硬件支持才得以运行。对于如何将大型模型轻量化部署到端测 设备以及如何在小数据领域进行轻量化微调亦成为业界关注的焦点。一方面，在云端运行 AI 大模型， 成本往往极高，受众较少。另一方面，如果能在本地运行，将带来如隐私保护等诸多优势。自 ChatGPT 发布以来，业内正对边缘级轻量化应用进行持续探索。
以谷歌 PaLM 2 为例，2023 年 5 月 11 日，谷歌发布全球首个支持边缘端的大模型 PaLM 2，开启了 从云到端的终端交互革命。谷歌在大语言模型的小型化上，取得了非常重要的进步。而且在谷歌 I / O 大会上，还同时发布了 4 个参数更少的模型。其中最小的一款模型 Gecko（壁虎），甚至可以在 智能手机上运行。我们认为轻量化应用将直击大模型训练成本高昂的痛点，配合特定行业场景以及 参数调优，端侧的应用将为 AI 商业化带来更广阔的空间。
7 月 20 日，2023 世界半导体大会开幕式在南京举行，中国工程院院士倪光南发表主题演讲。他提供 了一组数据：中国单位 GDP 的数据存储量只有美国 70%左右，而人均数据存储量，美国是中国的 9 倍。美国为 212GB/人，中国约为 25GB/人。从闪存占比看，全球是 41.3%，美国是 56.4%，而中国 只有 20.3%。因此，倪光南建议通过政策引导力推 SSD（固态硬盘）取代 HDD（机械硬盘）。中国 新型半导体存储产业链相对完整。上游芯片方面，NAND Flash 领域有长江存储；DRAM 有长鑫。闪存主控芯片方面生产厂商较多；NAND Flash 存储芯片的核心设备刻蚀机方面，中微公司的刻蚀机 已经突破 5nm 工艺，达到国际领先水平。生产 SSD 主控芯片和 DRAM 的光刻机工艺为 12～28nm， 不需要 EUV 光刻机，“卡脖子”风险较低。
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