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作者：吕伟/胡又文团队
来源：计算机司令部
本周观点
1.1.1 数据中心业务创新高带动英伟达业绩超预期
2023年5月25日，据英伟达官网、钛媒体数据，英伟达2023Q1实现营收71.92亿美元，同比减少13%，连续第二次减幅超10%，但高于公司指引区间、大幅优于分析师平均预期的65.2亿美元；非美国通用会计准则下净利润为27.13亿美元，同比下降21%，环比增长25%；毛利率为66.8%；每股收益1.09美元，高于分析师平均预期为0.92美元，同比下降20%，环比增长24%。由于业绩高于市场预期，加之英伟达预计二季度销售额110亿美元，同比增长64%。财报发布后的盘后交易中，英伟达股价大涨24.63%。
大模型AI快速发展带动数据中心业务创历史新高。英伟达2023Q1业绩超预期核心原因是数据中心业务营收达到创纪录的42.84亿美元，环比增长18%，同比增长14%。英伟达数据中心业务主要是云计算基础设施和算力芯片等，作为目前大模型训练、推理的关键算力资源，海内外各大科技巨头对算力的需求正在持续提升。据钛媒体，英伟达CFO克雷斯表示，目前市场对生成式 AI 芯片的需求超出先前评估，由于 AI 芯片需求仍保持强劲增长，英伟达给出乐观业绩预期。
公司AI芯片等硬件基础设施持续升级。英伟达推出了NVIDIA Hopper™ GPU架构、NVIDIA® H100 TensorCore GPU以及第四代AI基础架构系统NVIDIA DGX™ H100，这些新产品都在性能上实现了显著的提升。此外，公司还推出了基于Arm®的NVIDIA Grace™ CPUSuperchip，这是一种新的高速低延迟的芯片到芯片互联技术，两个CPU芯片能够直接进行高速数据交换，这比传统的互联方法更高效，可以大大减少数据在处理器之间传输的延迟，提供更高的性能，更低的能耗，以及更高效的处理大规模工作负载的能力。
公司AI计算平台边界不断扩展。英伟达推出了NVIDIA Spectrum™-4，这是世界上首个400Gbps端到端的网络平台，为大规模的数据中心基础设施提供了极高的性能和强大的安全性。英伟达对其AI平台进行了重大更新，包括企业级软件和新的NVIDIA AI Accelerated程序，以提升AI应用的性能和可靠性。英伟达推出NVIDIA OVX™，这是一个专门的、可扩展的服务器参考设计，用于在Omniverse中创建工业级数字孪生；推出NVIDIA Clara™ Holoscan MGX，这是一个专门为医疗设备行业设计的平台，用于开发和部署实时AI应用。
据钛媒体，英伟达预计2024财年第二财季公司营收将达110亿美元，上下浮动2%，比去年同期67.0亿美元增长64%，而且比历史单季最高销售额还增长33%；毛利率预计达68.6%-70%之间，这一业绩展望远超分析师此前预期。
GPU接替CPU成为AI时代的底层算力。据沐曦集成电路，GPU的特点是并行处理能力强、计算能效比高，并且有很大的存储带宽。某些应用，在人工智能模型训练与推理、高性能计算等，往往是大数据流应用，这时，用GPGPU解决这类问题，就比CPU效率更高，它对于用传统语言编写的、软件形式的计算有较好的支持，具有高度的灵活性。英伟达创始人黄仁勋曾提出“摩尔定律已死”、黄氏定律（GPU性能一年翻一倍）等著名观点，坚持GPU芯片的战略。
复盘历史，英伟达GPU一直是性能与功耗的最优解。据Twisted Meadows，英伟达每代芯片架构的 SM 都有较大设计改动，甚至有时连名字都改了（SMX、SMM），这是影响性能细节的关键；尽可能多的 SM 数和 Cache 容量是性能提升的核心要素，但是受限于芯片面积，厂商无法简单增加这两者。反而每隔几年的制程工艺提升总会带来 SM 和 Cache 的增加；SM 内的 FP32 数量曾在 Kepler 架构上被设计得很高，但是缓存不够大导致每个 FP32 能用的缓存很小，性能根本发挥不出来，所以 Nvidia 后来又逐渐调降了 SM 内 FP32 的数量；架构变迁中，英伟达在芯片面积有限、功耗/散热有限的情况下，不断调整各种组件的配置比例，凭借制程工艺的提升，不断寻找性能与功耗的最优解。
英伟达在AI领域创造飞轮效应，目标市场超万亿美元。英伟达AI领域飞轮效应体现在以下几个方面：
1）对于开发者，英伟达的统一架构和庞大的安装基础使得开发者的软件可以获得最佳性能和最广泛的覆盖。
2）对于电脑制造商和云服务提供商，英伟达丰富的加速平台套件让合作伙伴可以构建一个产品来应对包括媒体和娱乐、医疗、交通、能源、金融服务、制造业、零售等在内的大市场。
3）对于客户，英伟达的产品几乎可以在所有的计算提供商那里找到，并且能加速从云到边缘的最具影响力的应用。
4）对于英伟达自身，与开发者、计算提供商和来自不同行业的客户的深度互动使得英伟达在整个加速计算堆栈中拥有无与伦比的专业知识、规模和创新速度，进一步推动了飞轮效应的产生。
英伟达预计，当前未来全球数据中心等各类CPU应用场景都有望被GPU替代，英伟达拥有超万亿美元的目标市场。
海外巨头展开AI军备竞赛，算力强需求状态将维持甚至进一步提升。根据奇绩论坛，以2022年底ChatGPT出圈为起点，微软、谷歌、Meta以及众多AI独角兽迅速展开AI军备竞赛，AI算力严重供不应求，GPT停止账户申请和英伟达大涨都验证了算力的强需求。我们认为，当前已经十分强劲算力需求有望伴随高纬度多模态数据的训练以及海量的边缘AI推理的部署进而指数级提升。
英伟达很难一家独大承担AI算力的所有需求，以AMD为前瞻GPU其它供应商有望迎来转机。AMD作为英伟达的追赶者，产品硬件设计差距较小，在微软等巨头的强力支持下，AMD 较为薄弱的软件生态有望取得长足进步，AMD 将对英伟达形成强有力的挑战。
在大模型训练中，影响算力需求的主要因素有数据的信息密度和处理复杂度，算力需求随特征维度提升指数级提高。据CSDN，视频异常检测、视频活动分析等视频模型需要的算力是人脸识别、目标检测等图像模型算力需求的十倍。
视频是高特征维度数据，拥有更高信息密度。视频的高特征维度主要来自于其丰富的信息内容，包括空间信息、时间信息、颜色信息、运动信息等：
空间信息：每一帧视频都是一个图像，包含了大量的空间信息。例如，一个1080p的视频帧包含1920x1080个像素，每个像素都有自己的颜色和亮度信息。因此，单帧视频的空间信息维度就是1920x1080=2073600。
时间信息：视频是由一系列的帧组成的，每一帧都是在一个特定的时间点捕捉的。因此，视频包含了大量的时间信息。例如，一个30秒的视频，帧率为30帧/秒，那么它包含了30x30=900帧。每一帧都有自己的时间戳，因此，视频的时间信息维度就是900。
颜色信息：每个像素都有自己的颜色信息，通常由红、绿、蓝三个通道的亮度值组成。因此，每个像素的颜色信息维度就是3。对于一个1080p的视频帧，颜色信息维度就是1920x1080x3=6220800。
运动信息：视频中的物体会随着时间的推移而移动，这种移动信息也是视频的一个重要特征。运动信息的维度很难直接量化，因为它取决于视频中物体的移动情况。
视频数据使用的模型需要进行大量矩阵运算等复杂运算，需要更高算力支持。文本生成通常使用的模型如RNN、LSTM等，其计算复杂度相对较低；图像生成通常使用的模型如CNN、GAN等，其计算复杂度比文本生成的模型高；视频生成通常使用的模型如3D-CNN、RNN+CNN等，其计算复杂度比图像生成的模型还要高，涉及卷积神经网络大量神经元间的矩阵运算。
推理侧算力需求与边缘AI终端数量正相关。据数据猿，推理侧算力需求与模型规模（参数数量）、输入文本长度（问题长度）、输出文本长度（回复长度）以及模型的计算复杂性正相关，设备推理一次消耗的算力所需FLOPs ≈ L * D * N；其中，L是用户问题的输入长度与模型回答的输出长度之和，D是模型维度，N是模型层数。推理侧总体算力需求为所有设备推理算力的总和。据a16z，GPT3训练需要的总算力为3.14*10^23FLOPs，而推理一次的算力需求为3.5*10^14 FLOPs，如果全球有一亿用户都推理一次，则推理算力需求超过训练算力需求。
据TOPCPU测评，AMD最新MI300算力芯片纯硬件性能未必弱于英伟达H100，但英伟达以Tensor RT+CUDA的软件生态仍然是难以逾越的护城河。2023年CES 2023展会上AMD发布的MI300拥有13个小芯片，基于3D堆叠，包括24个Zen4 CPU内核，同时融合了CDNA3和8个HBM3显存堆栈，集成了5nm和6nm IP，总共包含128GBHBM3显存和1460亿晶体管，据topcpu测评数据，纯硬件上MI300与H100互有胜负，差距不明显。相比之下，英伟达在软件生态层面建立Tensor RT+CUDA护城河优势更为显著。AMD自研ROCm框架采用开源模式有望弯道超车：ROCm使得开发人员能够获得 AMD Infinity Hub 交钥匙人工智能框架容器、改进的工具、精简安装，并支持TensorFlow 和 PyTorch 等主要机器学习框架，以帮助用户加速人工智能工作负载。从优化的 MIOpen 库到全面的 MIVisionX 计算机视觉和机器智能库、实用程序和应用程序，AMD 与人工智能开放社区广泛合作，以促进和扩展机器和深度学习功能和优化，从而帮助扩大加速计算所适用的工作负载。
1．4 AI进入产品落地验证的新阶段
AI产业链分为上游算力基础设施、中游大模型和算法以及下游各类AI应用。AI的上游算力需求超预期有望带动整个AI产业链走向兑现的新阶段。
下周投资提示
行业新闻
工信部：公开征求对《工业领域数据安全标准体系建设指南（2023版）》的意见。
香港万得通讯社5月23日消息，工信部公开征求对《工业领域数据安全标准体系建设指南（2023版）》的意见，其中提到，到2024年，初步建立工业领域数据安全标准体系，有效落实数据安全管理要求，基本满足工业领域数据安全需要，推进标准在重点行业、重点企业中的应用，研制数据安全国家、行业或团体标准30项以上。到2026年，形成较为完备的工业领域数据安全标准体系，全面落实数据安全相关法律法规和政策制度要求，标准的技术水平、应用效果和国际化程度显著提高，基础性、规范性、引领性作用凸显，贯标工作全面开展，有力支撑工业领域数据安全重点工作，研制数据安全国家、行业或团体标准100项以上。
乘联会：1-4月新能源乘用车批发销量达到211万辆，同比增长43%。
公众号“崔东树”5月23日消息，4月是新能源车市场2季度起步期，国内零售环比3月小幅下降，但出口强势增长。4月新能源乘用车批发销量达到60.7万辆，同比增长116%，环比下降2%。1-4月新能源乘用车批发销量达到211万辆，同比增长43%。今年以来由于锂和镍等原材料回落导致动力电池价格有下降的趋势，有利于企业年初减产，去历史库存，实现新品较强增量。
百度：文心一言高频场景下推理性能提升50倍，已有15万企业申请内测。
百度5月23日消息，百度智能云在深圳举行文心大模型技术交流会，百度智能云副总裁朱勇表示，自3月16日文心一言内测以来，通过算法和模型的持续优化，在企业服务中，文心一言在高频场景下的推理性能已大幅提升50倍。百度智能云透露，目前已有15万家企业申请文心一言内测，其中有超300家生态伙伴在400多个具体场景取得测试成效，主要包括办公提效、知识管理、智能客服、智能营销等代表性场景。
乘联会：5月狭义乘用车零售量约173万辆。
北京商报讯5月23日消息，乘用车市场信息联席会预计，今年5月狭义乘用车零售量约173万辆，环比增长6.6%，同比增长27.7%。其中，新能源汽车零售量约58万辆，环比增长10.5%，同比增长60.9%，渗透率约33.5%。
工信部：将从四个方面加快推动动力电池产业高质量可持续发展。
工信部5月24日消息，工信部装备工业一司一级巡视员苗长兴在2023世界动力电池大会新闻发布会上表示：“全球新能源汽车产业已进入加快发展新阶段，对动力电池技术创新、质量性能提出更高要求。工信部将从加强顶层设计、强化创新驱动、提升安全水平、健全回收利用体系四个方面，加快推动动力电池产业高质量可持续发展。”
工信部：前瞻布局人工智能、web3.0、先进计算、6G等未来产业。
证券时报5月24日消息，2023中国国际大数据产业博览会在贵州省贵阳市开幕。工业和信息化部党组成员、副部长王江平出席开幕式并致辞。王江平表示，工业和信息化部将深化大数据与实体经济融合发展，扎实推进新型工业化。加强关键核心技术攻关，统筹推进产业基础再造工程和重大技术装备攻关工程，前瞻布局人工智能、web3.0、先进计算、6G等未来产业，在新赛道上形成新竞争力。
百度：以AI原生思维重构百度移动生态，内测多款新工具，发布智能电商新品牌。
百度5月25日消息，2023万象·百度移动生态大会上，百度提出以AI原生思维重构百度移动生态，全面“刷新”百度搜索、百度APP、百度电商、百度文库等产品的用户体验。百度集团资深副总裁、百度移动生态事业群组（MEG）总经理何俊杰表示，之前文心一言、ChatGPT等大语言模型是在让AI变“大”，移动生态的这次重构，就是要致力于让AI变“小”，变得更具体，变得人人可用。
ChatGPT：追逐热潮，日本团队将开发本土AI大语言模型。
财联社5月23日消息，根据日媒周一报道，日本研究人员将使用本土的“富岳”超级计算机，开发以日语为中心的ChatGPT式的生成式人工智能大语言模型（LLM）。这一人工智能项目由日本东京工业大学与日本东北大学、日本理化研究所联合富士通合作开发。该团队计划于当前财政年度（截至明年3月）内进行技术开发，并着眼于在下一财年（自明年4月起）向日本国内企业无偿提供该技术。
公司新闻
国能日新(79.480, 0.35, 0.44%)：5月22日消息，公司全资子公司已完成工商变更登记。
优刻得(22.880, 0.02, 0.09%)：5月22日消息，公司持股5%以上股东重元优云通过集中竞价、大宗交易方式累计减持股份数量8，431，579股，约为公司总股本的1.86%，本次减持计划区间已届满。
品茗科技(27.220, -0.08, -0.29%)：5月23日消息，公司以总股本54，374，000股为基数转增股本，以资本公积金向全体股东每股转增0.45股，共计转增24，468，300股，本次分配后总股本为78，842，300股。
计通退：5月23日消息，公司股票已被深圳证券交易所决定终止上市，将在2023年5月24日被摘牌。
罗普特(16.050, 0.12, 0.75%)（维权）：5月23日消息，公司拟以自有资金或自筹资金以集中竞价交易方式回购公司股份，回购资金总额不低于人民币3，000万元（含），不超过人民币6，000万元（含）。
唐源电气(20.300, -1.09, -5.10%)：5月23日消息，公司子公司唐源能源完成了增资扩股的工商变更登记手续，并取得了《营业执照》。
今天国际(19.590, -0.10, -0.51%)：5月23日消息，公司2022年度向全体股东每10股派送现金红利人民币3.00元（含税），合计派发现金红利92，110，290.30元（含税），剩余未分配利润结转以后年度。
康拓红外： 5月24日消息，公司已完成工商变更登记。
安联锐视(33.370, -0.27, -0.80%)：5月25日消息，公司已完成工商变更登记。
新国都(29.100, 0.21, 0.73%)：5月26日消息，公司拟向全体股东每10股派发现金股利2.30元人民币（含税）。
宇信科技(20.210, -0.03, -0.15%)：5月26日消息，公司向全体股东每10股派发现金红利1.40元（含税）。
上周市场回顾
风险提示
政策落地不及预期；行业竞争加剧。
1）政策落地不及预期：目前国产软硬件在产品性能和生态上都尚且不及国外巨头，但受益于国产化政策推动市场份额连年提升，若后续国产化支持政策落地进度不及预期，可能会导致国产软硬件推进进度变慢，影响公司业绩增长前景。
2）行业竞争加剧：目前国产软硬件尚未呈现出清晰的格局，芯片、数据库、操作系统等行业仍处于高度竞争状态，若后续行业竞争加剧，可能会影响公司的毛利率水平，进而影响相关公司的盈利能力。
附录
计算机团队介绍
吕伟：民生证券计算机行业首席分析师，北京大学理学硕士，2021年加入民生证券研究所。
分析师承诺
本报告署名分析师具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并登记为注册分析师，基于认真审慎的工作态度、专业严谨的研究方法与分析逻辑得出研究结论，独立、客观地出具本报告，并对本报告的内容和观点负责。本报告清晰准确地反映了研究人员的研究观点，结论不受任何第三方的授意、影响，研究人员不曾因、不因、也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接收到任何形式的补偿。
