报告行业投资评级 - 维持半导体行业“增持”评级 [118] 报告的核心观点 - 网络优化提升计算集群性能,Infiniband与RoCE方案市场渗透率提升 [3] - AI端侧应用落地,拉动边缘/端侧计算芯片需求 [3] - 消费电子需求回暖,存储市场现货均价及颗粒出货价先后进入涨价区间,消费电子领域需求复苏态势有望延续,带动上游半导体产业链步入上行周期 [3] 根据相关目录分别进行总结 半导体行业2024年中期回顾 - 2024年4月22日费城半导体指数变革,第一大持股权重上限从8%提至12%,第二大持股权重上限从8%提至10%,前三大持股对指数变动影响扩大 [12] AI大模型训练:网络优化提升计算集群性能,Infiniband与RoCE方案普及 - AI训练端核心目标是训练大模型产品,推理端在训练完成基础上对新数据进行分析预测 [14] - AI大模型参数持续增多,算力平台将从依赖单一计算机算力向依赖计算集群演进,如GPT3和ChatGPT - 4.0训练所需GPU卡数不同 [17] - 国内加速计算市场中GPU市场份额占比约90%,2021 - 2023年中国加速器市场规模分别为53.9亿、67亿、91亿美元 [18] - 业界采用数据并行、流水线并行、张量并行及混合并行提升AI大模型训练速率,跨服务器通信速率提升受关注 [20] - 大模型训练需在不同GPU网卡间传递大量信息,GPU通信时间占比超50%,需提升传输效率 [24] - GPU集群跨服务器通信多采用Infiniband和RoCE解决方案,Infiniband配置成本高,2024年英伟达Quantum InfiniBand解决方案营收增长超5倍,预计2029年全球InfiniBand市场规模达983.7亿美元 [27] - RoCE协议是RDMA网络主流方案之一,RoCE v2网络方案对以太网交换机无能力要求,大部分数据中心交换机支持相关技术 [32] - 传统数据中心存在数据迁移、带宽瓶颈等问题,国内主流数据中心接入层及汇聚层交换机端口速率正从10G/40G向25G/100G升级 [35] - 2023年全球以太网交换机收入同比增长20.1%达442亿美元,数据中心领域200/400 GbE交换机收入增长68.9%,预计2027年400 Gbps/800 Gbps端口数量渗透率超40% [39] - 预计到2025年中国商用以太网交换芯片市场规模达171.4亿元,2020 - 2025年商用数据中心领域以太网交换芯片市场规模增速复合增速18% [46] - 国内自用以太网交换芯片市场主要参与者为华为和思科,华为市场份额占比高于80%,盛科通信支持最大端口速率800G的以太网交换芯片已于2023年底送样测试 [49] AI端侧应用落地,拉动边缘/端侧计算芯片需求 - AI推理端算力网络通过云计算、边缘计算和终端侧网络协同工作优化算力性能,边缘计算和云计算在计算方式、处理位置等方面存在差异 [53] - 智算中心提供AI云底层计算资源和硬件支持,由基础设施运营商等投建及运维 [54] - 人工智能通用大模型适合在公有云平台部署,2022年中国AI公有云服务市场同比增长80.6%达79.7亿元,预计2022 - 2026年中国公有云市场规模复合增速30.9% [56] - 边缘计算由硬件层、操作系统层、应用程序层及数据层构成,到2025年边缘计算市场规模超万亿,处理75%以上业务数据 [61] - 边缘计算供应商包括运营商、云商和工业企业解决方案,分别面向不同客户群体和需求 [64] - 2021年中国边缘计算市场规模436.4亿元,预计2024年达1803.7亿元,2023年边缘计算服务器市场规模约55亿美元,预计2028年达132亿美元 [66] - 2024年AI端侧设备商用落地受关注,具有低延迟等优势,广泛应用于多领域,负责实时数据处理和推理任务 [70] - 2023年四季度至2024年6月头部手机厂商发布多款AI手机,预计2024年全球AI智能手机出货量占比达16%,2028年渗透率达54% [72] - 2024年是AI PC落地商用元年,预计2024年全球AI PC出货量4800万台,占比18%,2028年达2.05亿台 [77] - 预计2026年全球边缘AI芯片市场规模达688亿美元,2023 - 2028年全球边缘/端侧AI芯片出货量达22.86亿颗,2022年中国边缘端侧AI计算芯片市场规模约49.9亿美元,预计2025年达110.3亿美元 [80] 消费电子需求回暖,存储先行 - 2024Q1全球智能手机出货量2.89亿台,同比增长7.8%,预计2024年全年出货量12.1亿部,同比增长4%;2024Q1中国市场智能手机出货量约6926万台,同比增长6.5% [84] - 2024Q1全球PC出货量约5980万台,同比增长1.5%,中国市场PC需求疲软,预计2024年个人电脑市场下跌1%,商用电脑市场预计增长10% [88] - 2024年1 - 4月全球新能源车增长26.2%,1 - 5月国内新能源车增长34.28%;2024Q1全球服务器出货量下降1.6%,预计Q2环比增长1.9%,2024年全球服务器出货量同比微增约2%,AI服务器出货量年增幅预计27% [93] - 2024Q1全球蜂窝物联网模组出货量同比增长7%,主要受益于中国市场,中国市场物联网模组收入同比增长2.9%,2024Q1国内工业自动化整体市场规模783.4亿元,同比下滑1.5% [98] - 存储行业产品价格触底上行,DXI指数转跌为升,年初至2024年6月18日涨幅36.73%,DDR5月度合约均价年初至4月底涨幅37.14% [101] - 年初至2024年6月20日,DDR4现货均价低个位数增长,DDR3产品渠道市场价格低位震荡 [102] - 受AI和消费电子需求回暖带动,NAND市场恢复,中大Flash Wafer现货均价、SSD市场部分渠道现货均价及行业市场价格上行 [104] - 智能手机复苏拉动部分嵌入式存储价格上行,部分产品价格回归2023年年初水位 [110] - 2024年年初至6月存储原厂持续推进控产涨价策略,各类型存储颗粒合约价有不同程度上涨 [113] 投资建议 - AI大模型训练端算力平台向计算集群演变,提升AI加速器市场需求,优化跨服务器传输效率将推升Infiniband及RoCE网络方案市场渗透率,多种半导体硬件需求有望中长期受益 [118] - 人工智能推理端发展推动边缘计算中心升级,AI终端产品市场渗透率提升带动边缘计算芯片需求上行 [118] - 传统消费电子需求回暖,存储行业复苏,消费电子领域需求复苏有望带动上游半导体产业链步入上行周期 [118]
半导体行业:AI应用落地+需求回暖,半导体产业复苏在即
湘财证券·2024-07-05 09:31