产业深度|AI趋势下半导体产业链将迎来哪些发展机遇？

原创华强电子产业研究所 2024-10-18 18:15

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由ChatGPT引发的生成式AI浪潮，让全球消费者惊讶于大语言模型所带来的全新人机交互体验的同时，也让业界充分认识到生成式AI技术在C端市场的巨大应用潜力。从那时起，大模型技术日新月异，终端厂商不断探索终端产品与AI结合的方式，以AI手机、AI PC为代表的终端产品创新应用及商业化落地步伐不断加快。

华强电子产业研究所持续关注电子及新兴产业发展，此文为《AI趋势下半导体产业链的发展机遇》报告精选

AI大模型发展

驱动AI应用产品逐渐普及

AI应用是在AI大模型的基础上，借助AI大模型开发的产品。AI应用产品从应用途径来看，可以分为AI聊天机器人、AI文本产品、AI图像、AI语音等，可满足消费者多样的需求，应用途径百花齐放。

随着ChatGPT的推出，在随后的时间内海内外厂商积极跟进，相继推出基于大模型的AI聊天机器人产品。

对话式AI作为新兴技术正在迎来广阔前景。据Gartner研究显示，到2025年，生成式AI将嵌入至80%的对话式AI产品中，在2023年这一比例仅为20%。并预计到2027年，在对话式交互解决方案中，生成式AI拉动的营收增长将超过传统AI方案创造的营收。

大模型带动AI服务器高增长

AI大模型的训练和推理均离不开强大算力支撑。从整个服务器市场来看，由于国际云厂商聚焦于AI投资导致预算排挤效应，叠加中国项目招标推迟，2023年传统服务器整机出货有所承压，2023年全球服务器出货量同比减少6%。TrendForce预计，2024年同比增长2%至1365.4万台，其中AI服务器出货占比将提高至12.1%，出货量165万台。

作为全球GPU处理器龙头，英伟达软硬件全面布局AI芯片领域，代表产品包括NVIDIA Hopper系列和NVIDIA DGX系列。在今年3月21日，英伟达发布新款芯片、超级计算服务，并官宣了微软、谷歌云等合作对象，旨在展示该公司的技术为下一波AI突破奠定基础。

与此同时，其他头部大厂也争相开始布局AI芯片领域，其中包括AMD的GPU（Radeon Instinct系列）、英特尔的Nervana神经网络处理器和Xe GPU、谷歌的Tensor Processing Unit（TPU）、微软的首款人工智能芯片Maia 100以及苹果公司的M1芯片等，欲挑战英伟达的全球GPU处理器龙头地位。

另外，在今年5月19日Meta公司披露其正在构建首款专门用于运行AI模型的定制芯片——MTIA（Meta Training and Inference Accelerator）芯片，使用名为RISC-V的开源芯片架构，预计于2025年问世。国际大厂纷纷入局，将进一步助推AI行业迭代升级。

品牌厂商加速布局AI手机

出货量快速增长

在海外科技巨头们的带领下，AI的应用场景逐步从云端拓展至智能硬件领域。其中，出货量最大，普及度最高的智能手机或将成为AI渗透终端硬件的关键入口。

苹果在6月份召开的WWDC 2024上，除了iOS 18、iPadOS 18、macOS Sequoia、watchOS 11等系统更新外，“苹果智能”套件以及与OpenAI的合作成为该次发布会核心亮点。苹果系统级AI集成——Apple Intelligence套件，作为iPhone、iPad和Mac的个人智能系统，可利用先进的人工智能和机器学习，通过理解个人情境、确定通知的优先级、提供智能写作工具、创建自定义图像以及自动执行跨应用程序的操作来增强用户体验。

除苹果公司外，众多手机厂商也均希望通过AI开发全新的亮眼功能，vivo、OPPO、荣耀、华为、小米等各大手机厂商纷纷发布了AI大模型，向生成式AI手机进化。

预计2024至2025年间将看到更多基于端侧和云端的生成式AI模型支持的应用和功能问世。同时，越来越多的智能手机将支持本地或云端部署的AI大模型。

对于全年出货量，IDC在今年8月份上调了全球智能手机出货量预测，预计2024年全球出货量将达12.3亿部，同比增长5.8%。此前IDC给出的预测增幅和出货量分别为4%、12.1亿部。其中，预计2024年全球生成式人工智能（GenAI）手机出货量将达2.342亿部（此前预期1.7亿部），同比增长363.6%，将占2024年整个智能手机市场的19%，智能手机行业的未来将发生转变。

AI PC持续渗透

市场空间有望快速增长

随着疫情带来的短期需求释放，叠加全球通胀高企等因素，2022-2023年PC、平板需求回落，进入2024年，PC市场在经历连续7个季度出货量下滑后，在24Q2出现转机。IDC数据显示，二季度全球PC出货量约6490万台，同比增长3%，这主要得益于AI PC的兴起和企业商用更新周期。

随着全球经济复苏，PC市场也逐渐复苏，预计2024年全球PC出货量有望达2.7亿台，同比增长2.0%，预计到2027年将达到2.9亿台。

AIPC，即人工智能电脑，是一种集成了人工智能技术的个人电脑，相对传统PC，在加速模块、内存性能、个性化等方面具备更强大的体验。2024年3月，英特尔与微软公司联合定义了针对AI PC的标准，主要包括三大条件：1）设备须配备NPU、CPU和GPU，2）设备支持微软的Copilot；3）键盘上直接配有Copilot物理按键，其中NPU核心算力必须达到40 TOPS。

英特尔、AMD等芯片厂商陆续推出适用于AI PC的处理器芯片。2023年12月，英特尔发布酷睿Ultra处理器，采用全新的Meteor Lake架构，基于Intel 4制程工艺（7nm）；酷睿Ultra处理器搭载内置NPU AI Boost，AI效率提升高达70%；搭载内置英特尔锐炫GPU，显卡性能提升高达2x；酷睿Ultra降低处理器功耗，功耗节省提升高达25%。同样，在2023年12月6，AMD发布锐龙8040系列处理器，采用Zen 4、AMD RDNA 3和AMD XDNA架构，提供16TOPS的NPU算力和高达39TOPS的整体算力。除此之外，高通和苹果等也纷纷推出支持AI大模型适用于AI PC的处理器。

从各终端上来看，目前，联想、惠普、戴尔、苹果、宏碁、华硕、三星、荣耀、华为等都在2024年陆续推出全新的AI PC产品。2024年4月，联想在联想创新科技大会上发布业内首款AI PC个人智能体联想小天，同时发布十余款联想小天核心AI应用，用户只需要与联想小天自然交互，就可以轻松调用AI应用。2024年5月，微软发布 Surface Laptop 7，搭载高通骁龙X Elite芯片，搭载GPT-4o大模型，拥有Recall功能、实时字幕翻译等功能。

截至目前，包括联想、惠普、华为等多家主流PC厂商在内，已经至少累计推出了超50款AI PC产品。

调研机构的数据显示，2024年下半年及未来，AIPC的供应量和用户采用率将显著提升。根据Canalys预计，2024年全球AI PC出货量将达4400万台，在电脑市场占比约为19%，预计2025年出货量将超1亿台，占比增加至37%，到2027年AI PC渗透率有望达到70%，成为PC市场的主流。

总结

除AI手机、AI PC外，AI技术展现的巨大潜力和价值，推动电子产业链上、下游企业加速拥抱AI技术。

从终端产品来看，目前AI手机、AI PC产品纷纷落地，围绕生成式AI的全新移动和计算时代已现雏形。其它形态AI终端应用，如AR智能眼镜、TWS等可穿戴产品，以及智能驾驶、人形机器人等应用场景也将迎来发展，未来市场潜力巨大，预计将为半导体带来新一轮成长。

*以上内容引自华强电子产业研究所《AI趋势下半导体产业链的发展机遇》研究报告。