算力芯片行業(yè)深度研究報(bào)告：算力革命疊浪起，國產(chǎn)GPU奮楫篤行.pdf

算力芯片行業(yè)深度研究報(bào)告：算力革命疊浪起，國產(chǎn)GPU奮楫篤行。GPU 并行計(jì)算能力適用于 AI 訓(xùn)推需求，大模型發(fā)展催化 GPU 需求。GPU 不 僅僅負(fù)責(zé)圖形處理，也能執(zhí)行通用計(jì)算任務(wù)。其核心由大量簡單的計(jì)算單元構(gòu) 成，這些單元被組織成強(qiáng)大的計(jì)算陣列，能夠同時(shí)對海量數(shù)據(jù)執(zhí)行相同的簡單 操作，因此相比 CPU 更擅長處理并行計(jì)算任務(wù)。當(dāng)前主流的 AI 計(jì)算加速芯片 主要有四種技術(shù)架構(gòu)，相較于 ASIC 和 FPGA，GPU 在通用計(jì)算性能和開發(fā)友 好性上更具優(yōu)勢，也比仍處探索階段的 NPU 更為成熟，因而成為大模型訓(xùn)練 和推理的主力。近年來，人工智能取得突破性進(jìn)展，多模態(tài)大模型不斷涌現(xiàn)。 大語言模型的進(jìn)化遵循 Scaling Law 法則，其能力提升高度依賴海量算力供給。 未來，隨著 AI 大模型向多模態(tài)、強(qiáng)推理、數(shù)據(jù)合成等方向演進(jìn)，算力將繼續(xù) 作為核心驅(qū)動(dòng)力，推動(dòng)模型能力不斷突破，加速 AI 應(yīng)用的廣泛落地。

海外巨頭持續(xù)加碼 AI 投入，英偉達(dá)占據(jù)全球主導(dǎo)地位。大模型在應(yīng)用端的表 現(xiàn)持續(xù)取得顯著進(jìn)步，正逐步深入滲透日常生活和工作場景，活躍用戶數(shù)量不 斷攀升，token 調(diào)用量保持高速增長。據(jù)谷歌業(yè)績說明會(huì)，2025 年其月度 Tokens 調(diào)用量從 5 月的 480 萬億大幅上升至 7 月的 980 萬億，并于 10 月爆發(fā)式增長 至 1300 萬億，其提升節(jié)奏與谷歌 Gemini 2.5、Nona Banana 等產(chǎn)品的更新步調(diào) 保持一致。從谷歌 AI 相關(guān)業(yè)務(wù)表現(xiàn)來看，大模型用戶正在向付費(fèi)用戶轉(zhuǎn)化， 有望實(shí)現(xiàn) AI 投入的商業(yè)閉環(huán)。因此，北美科技巨頭紛紛加碼 AI 相關(guān)投入。此 外，自 2025 年以來，包括英偉達(dá)、微軟、OpenAI、Oracle 在內(nèi)的北美 AI 領(lǐng)域 巨頭已陸續(xù)簽訂投資與戰(zhàn)略合作協(xié)議，進(jìn)一步堅(jiān)定對 AI 的投資信心。在數(shù)據(jù) 中心 GPU 市場，英偉達(dá)一家獨(dú)大且保持高速增長。其 GPU 產(chǎn)品在 AI 智算性 能上持續(xù)革新，GB200 的訓(xùn)練性能達(dá) H100 的 4 倍，推理性能為 H100 的 30 倍，并進(jìn)一步推出專為擴(kuò)展推理與 AI 推理任務(wù)設(shè)計(jì)的 GB300。此外，CUDA 編程工具大幅降低了開發(fā)門檻，進(jìn)一步鞏固了英偉達(dá)在 AI 智算領(lǐng)域的競爭壁 壘。

美國擴(kuò)大高端 GPU 出口限制，國產(chǎn)奮起力爭自主可控。2023-2025 年，美國 多次修訂出口規(guī)則擴(kuò)大管制范圍。由于 GPU 是國內(nèi)人工智能發(fā)展的基礎(chǔ)，相 關(guān)政策持續(xù)加碼支持國產(chǎn)算力行業(yè)發(fā)展。當(dāng)前，寒武紀(jì)、海光信息、摩爾線程、 沐曦股份等國內(nèi)廠商推出多款 AI 智算芯片產(chǎn)品，并逐步追趕國際領(lǐng)先標(biāo)準(zhǔn)。 從各公司創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)及核心成員來源來看，寒武紀(jì)核心創(chuàng)始成員均來自中科院計(jì) 算所，海光信息核心高管大部分來自中科曙光，摩爾線程創(chuàng)始成員來自英偉達(dá)， 沐曦股份創(chuàng)始成員多數(shù)來自超威半導(dǎo)體，決定了其技術(shù)底蘊(yùn)及技術(shù)基礎(chǔ)。從產(chǎn) 品路線及收入規(guī)模來看，海光信息 CPU 產(chǎn)品貢獻(xiàn)主要營收，信創(chuàng) CPU 產(chǎn)品帶 動(dòng)整體收入實(shí)現(xiàn)較快起量；寒武紀(jì)深耕 AI 智能芯片，收入放量強(qiáng)依賴于互聯(lián) 網(wǎng)客戶驗(yàn)證及部署進(jìn)程，因此收入在 25 年實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式成長。摩爾線程和沐曦 股份均提供通用 GPU 產(chǎn)品，但由于摩爾線程和沐曦成立時(shí)間較短，目前仍處 于商業(yè)化落地前期，收入規(guī)模相對較小。盈利能力方面，由于 GPU 行業(yè)在爬 坡早期毛利規(guī)模無法覆蓋高額研發(fā)支出，因此早期通常處于虧損狀態(tài)。海光信 息 2021 年實(shí)現(xiàn)全年轉(zhuǎn)盈，寒武紀(jì)于 2024Q4 實(shí)現(xiàn)單季度轉(zhuǎn)盈，摩爾線程和沐 曦目前仍未實(shí)現(xiàn)盈利，據(jù)招股說明書，摩爾線程預(yù)計(jì)最早于 2027 年實(shí)現(xiàn)合并 報(bào)表盈利，沐曦股份預(yù)計(jì)最早 2026 年實(shí)現(xiàn)盈利。