导语

①AI算力芯片是AI时代的引擎，国产替代市场份额巨大！

②梳理AI算力芯片的核心产业链，以期挖掘出后续有爆发潜力的个股!

事件驱动

DeepSeek正式发布其最新版本DeepSeek-V3.1，该版本采用了UE8M0 FP8 Scale的参数精度。据悉，这一技术规格专门为即将发布的下一代国产芯片进行优化设计。

行业透视

一、AI算力芯片是“AI时代的引擎”

A）大模型持续迭代，推动全球算力需求高速成长。ChatGPT热潮引发全球科技企业加速布局AI大模型，谷歌、Meta、百度、阿里巴巴、华为、DeepSeek等随后相继推出大模型产品，并持续迭代升级；北美四大云厂商受益于AI对核心业务的推动，持续加大资本开支，国内三大互联网厂商不断提升资本开支，国内智算中心加速建设，推动算力需求高速成长。人工智能进入算力新时代，全球算力规模高速增长，根据IDC的预测，预计全球算力规模将从2023年的1397EFLOPS增长至2030年的16ZFLOPS，预计2023-2030年复合增速达50%。

图表1：2021-2024年国内三大互联网厂商资本开支情况（百万元）

图表2：2019-2030年全球算力规模情况及预测（EFLOPS）（左）2019-2026年中国智能算力市场规模预测（右）

B)AI服务器是支持生成式AI应用的核心基础设施，AI算力芯片为AI服务器提供算力的底层支撑，是算力的基石。AI算力芯片作为“AI时代的引擎”，有望畅享AI算力需求爆发浪潮，并推动AI技术的快速发展和广泛应用。

图表3：2023-2028年全球生成式人工智能和非生成式人工智能服务器市场规模及预测（左）2024-2028年中国AI服务器市场规模及预测（右）

二、AI算力芯片以GPU为主流，定制ASIC芯片市场高速成长

A）AI算力芯片按应用场景可分为云端、边缘端、终端AI算力芯片，本文主要针对于云端AI算力芯片。根据芯片的设计方法及应用，AI算力芯片可分为通用型AI芯片和专用型AI芯片，当前AI算力芯片以GPU为主流。随着AI算力规模的快速增长将催生更大的GPU芯片需求，根据Statista的数据，2023年全球GPU市场规模为436亿美元，预计2029年市场规模将达到2742亿美元，2024-2029年复合增速达33.2%。根据TechInsights的数据，2023年英伟达在数据中心GPU出货量中占据98%的市场份额，主导全球GPU市场。

图表4：2024年上半年中国AI芯片市场份额情况

B）GPU生态体系复杂，建设周期长、难度大，英伟达主导全球GPU市场，GPU生态体系建立极高的行业壁垒。根据TechInsights的数据，2023年全球数据中心GPU总出货量达到了385万颗，相比2022年的267万颗同比增长44.2%，其中英伟达数据中心2023年GPU出货量呈现爆发式增长，总计约376万台，英伟达在数据中心GPU出货量中占据98%的市场份额，英伟达还占据全球数据中心GPU市场98%的收入份额，达到362亿美元，是2022年109亿美元的三倍多。根据JonPeddieResearch的数据，2024年第四季度全球PCGPU出货量达到7800万颗，同比增长0.8%，环比增长6.2%，其中英特尔、AMD、英伟达的市场份额分别为65%、18%、16%。

图表5：2023-2029全球GPU市场规模情况及预测（亿美元）

C)AI-ASIC是一种专为人工智能应用设计的定制集成电路，具有高性能、低功耗、定制化、低成本等特点。由于英伟达垄断全球数据中心GPU市场，因成本、差异化竞争、创新性、供应链多元化等原因，云厂商等大厂自研芯片趋势明显，推动数据中心定制ASIC芯片市场高速成长，预计增速快于通用AI算力芯片。根据Marvell的数据，2023年数据中心定制ASIC芯片市场规模约为66亿美元，预计2028年市场规模将达到429亿美元，预计2023-2028年复合增速达45%。

图表6：2023-2028年数据中心AI算力芯片市场规模及预测情况（左）2023-2028年数据中心定制ASIC芯片市场规模及预测情况（右）

D)近年来美国不断加大对高端GPU的出口管制，国产AI算力芯片厂商迎来黄金发展期。国产AI算力芯片厂商不断追赶海外龙头厂商，但在硬件性能上与全球领先水平仍有一定的差距，AI算力芯片软件生态壁垒极高，国产领先厂商华为昇腾、寒武纪等未来有望在生态上取得突破。

图表7：昇腾计算系统架构框图（左）昇腾计算产业生态图（右）

三、DeepSeek有望推动国产AI算力芯片加速发展

DeepSeek通过技术创新实现大模型训练及推理极高性价比，DeepSeek模型的技术创新主要体现在采用混合专家（MoE）架构、多头潜在注意力机制（MLA）、FP8混合精度训练技术、多Token预测（MTP）及蒸馏技术等。DeepSeek-V3性能对标GPT-4o，DeepSeek-R1性能对标OpenAIo1；根据DeepSeek在2025年1月20日公布的数据，DeepSeek-R1API调用成本不到OpenAlo1的5%。DeepSeek-R1实现模型推理极高性价比，蒸馏技术使小模型也具有强大的推理能力及低成本，将助力AI应用大规模落地，并有望推动推理需求加速释放。IDC预计2028年中国AI服务器用于推理工作负载占比将达到73%，由于推理服务器占比远高于训练服务器，用于推理的AI算力芯片国产替代空间更为广阔。国产算力生态链已全面适配DeepSeek，DeepSeek通过技术创新提升AI算力芯片的效率，进而加快国产AI算力芯片自主可控的进程，国产AI算力芯片厂商有望加速发展，并持续提升市场份额。

图表8：2024-2028年中国AI服务器工作负载预测情况

投资策略

算力芯片产业链上游为材料及设备，材料包括硅片、光刻胶、溅射靶材、电子特气、封装材料、光掩膜等，设备包括光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备、涂胶显影设备、单晶炉、离子注入设备等；中游为算力芯片，可分为CPU、GPU、FPGA、ASIC、存算一体芯片等；下游应用于数据中心、人工智能、云计算、物联网等领域。

公司梳理

（1）寒武纪-U：寒武纪为国内人工智能芯片领先企业，云边端一体协同发展，公司营收快速增长，存货、预付款项大幅增长。

（2）海光信息：海光信息为国产高端处理器领先企业，公司不断加大技术研发投入，业绩持续高速成长。

（3）芯原股份：芯原股份为国内半导体IP龙头企业，打造一站式芯片定制平台，2024年公司营收基本持平，持续加大研发投入。

风险提示

国际地缘政治冲突加剧风险，下游需求不及预期风险，市场竞争加剧风险，新产品研发进展不及预期风险，国产替代进展不及预期风险。

资料参考

20250403-中原证券-半导体行业深度报告：AI算力芯片—AI时代的引擎

免责声明

九方智投-投顾-顾钱栋-登记编号：A0740624100008；以上代表个人观点，仅供参考，不作为买卖依据，据此操作风险自担。投资有风险，入市需谨慎。