>> 中泰證券-電子行業(yè)AI系列之NPU：專為端側(cè)AI而生的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器-250420
| 上傳日期： |
2025/4/21 |
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| 4187KB |
| 格式： |
pdf 共60頁 |
來源： |
中泰證券 |
| 評級： |
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作者： |
王芳,楊旭,李雪峰 |
| 行業(yè)名稱： |
電子 |
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與GPU定位云端AI不同，NPU是端側(cè)AI時代新需求
人工智能的發(fā)展主要依賴兩個領(lǐng)域的創(chuàng)新和演進(jìn)：一是模仿人腦建立起來的數(shù)學(xué)模型和算法，其次是半導(dǎo)體集成電路AI芯片。AI的發(fā)展一直伴隨著半導(dǎo)體芯片的演進(jìn)，1989年貝爾實(shí)驗(yàn)室的楊立昆（Yann LeCun）等人一起開發(fā)了可以通過訓(xùn)練來識別手寫郵政編碼的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，但那個時期訓(xùn)練一個深度學(xué)習(xí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Convolutional Neural Network，CNN）需要長達(dá)3天，因此無法實(shí)際使用。硬件計(jì)算能力的不足，導(dǎo)致了當(dāng)時AI科技泡沫的破滅。
更高效的架構(gòu)有利于推動AI加速成熟。英偉達(dá)早在1999年就發(fā)明了GPU，但直到2009年斯坦福大學(xué)才發(fā)表論文介紹了如何利用現(xiàn)代GPU實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)超過多核CPU的計(jì)算能力（超過70倍），把AI訓(xùn)練時間從幾周縮短到了幾小時。算力、模型一直是AI發(fā)展的要素，而芯片所代表的算力則是人工智能的底層基石。
CPU（Central Processing Unit）中央處理器：是計(jì)算機(jī)的運(yùn)算和控制核心（Control Unit)，是信息處理、程序運(yùn)行的最終執(zhí)行單元，主要功能是完成計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)運(yùn)算以及系統(tǒng)控制功能。
CPU早期的高增長主要源自技術(shù)進(jìn)步以及由此帶來的應(yīng)用拓展，2010年后則由需求端整體帶動。CPU歷史上增速最高的時期是1990s，出貨量CAGR達(dá)到22%。供給端：AMD、IBM等芯片大廠加入競爭，多項(xiàng)核心技術(shù)取得重要突破；應(yīng)用端：PC由商用為主，向家庭場景普及，生產(chǎn)力（辦公軟件）與娛樂（游戲）應(yīng)用均蓬勃發(fā)展。2000s時代亦有良好增長，CAGR 8%，技術(shù)的加速迭代帶來應(yīng)用場景突破，云服務(wù)興起。2010年以后，CPU的增長主要在2020-2021年，疫情期間遠(yuǎn)程辦公場景帶來的PC和服務(wù)器需求增加。
投資建議
AI創(chuàng)新趨勢確定，NPU核心卡位產(chǎn)業(yè)前景廣闊，建議關(guān)注：
1）端側(cè)算力/存力：瑞芯微、兆易創(chuàng)新、北京君正等；
2）先進(jìn)封裝相關(guān)：長電科技、通富微電、甬矽電子、晶方科技、精智達(dá)、拓荊科技、芯源微、華海誠科等。
風(fēng)險提示
行業(yè)需求不及預(yù)期的風(fēng)險：若包括手機(jī)、PC、可穿戴等終端產(chǎn)品需求不及預(yù)期，則產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)公司的業(yè)績增長可能不及預(yù)期。
大陸廠商技術(shù)進(jìn)步不及預(yù)期、中美貿(mào)易摩擦加劇、研報使用的信息更新不及時的風(fēng)險、報告中各行業(yè)相關(guān)業(yè)績增速測算未剔除負(fù)值影響，計(jì)算結(jié)果存在與實(shí)際情況偏差的風(fēng)險、行業(yè)數(shù)據(jù)或因存在主觀篩選導(dǎo)致與行業(yè)實(shí)際情況存在偏差風(fēng)險。
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