GPU芯片龙头英伟达市值逼近万亿AI加速发展下游应用细分赛道可关注

梁杏

近期美股GPU芯片龙头英伟达披露财报，第一财季业绩及第二财季展望均超出市场预期，AI发展进入加速阶段，带动美股科技股集体上涨，纳斯达克100指数再创年内新高。对应到A股投资，一方面GPU芯片是AI算力之源，国产替代需求较大；另一方面，底层算力基础设施包括AI服务器、交换机以及光模块等通信设备有望显著放量。此外，英伟达近期发布了一项游戏定制AI模型代工服务，游戏、影视等下游行业使用AI的门槛也将大幅降低。

GPU芯片龙头业绩超预期人工智能算力需求迎爆发

近期GPU芯片龙头英伟达召开一季度业绩会，公司一季度营收71.9亿美元，环比增长19%，同比下降13%，降幅几乎为市场预期和四季度降幅的一半。公司AI芯片所在数据中心业务收入达42.8亿美元（环比增长18%，同比增长14%），创历史新高；游戏及可视化业务均实现环比增长。

GPU芯片在并行计算方面具有性能优势，使用GPU在云端进行模型训练算法，能够显著缩短海量训练数据的训练时长，减少能源消耗，从而降低人工智能大模型的应用成本，目前全球人工智能相关处理器解决方案基本以GPU为主。

英伟达超出市场预期的业绩表现，反映出人工智能大模型需求急剧增加，导致算力需求爆发，且转化进度快于市场预期。根据OpenAI发布的报告《AIandCompute》，自2012年以来，AI训练应用的算力需求每3-4个月就会翻倍，至今AI算力增长超过30万倍。

根據研究机构VerifiedMarketResearch报告，2021年全球GPU芯片市场规模达到334.7亿美元，预计到2030年将达到4，773.7亿美元，复合年均增长率高达33.3%。GPU是人工智能领域关键的计算资源之一，目前国内AI芯片市场，GPU占据超过90%的份额。

全球来看，独立GPU市场中英伟达和AMD凭借长期积累的技术优势和市场地位，合计占据约96%的市场份额。而相比国际巨头，国内高端GPU在显存频率、带宽等参数上还有一定差距，未来国产替代空间较大。

算力侧GPU组成的计算单元需要使用低延迟、高带宽的网络联接各个服务器节点，以满足服务器/GPU间计算、读取存储数据的通信需求。服务器集群的网络系统包含服务器、网卡、交换机、线缆、光模块等主要硬件。一般来说，信息传输以光信号的形式实现，线缆两端均需要搭载光模块。

根据预测，全球光模块市场规模2021年至2026年年均复合增长率为13.85%。随着人工智能服务器的迭代升级，对应更高传输速率的光模块出现增量需求，未来占比将大幅提升。

2022年下半年起，国内光模块头部厂商陆续进行800G的海外送样及小批量生产。人工智能大模型发展的背景下，800G光模块未来有望快速爬坡起量。交换机、线缆、光模块等通信设备，也有望催化通信板块行情持续走强。

大模型门槛降低下游应用不容忽视

近期英伟达新品发布较多，将有助于人工智能大模型应用的落地。例如英伟达在Computex2023上发布了最新AI计算架构GraceHopper以及对应服务器解决方案DGXGH200。GraceHopper采用最新的CPU与GPU一体设计方案，互联带宽和总算力都有大幅提升，完美适配大规模的AI训练/推理需求。

此外，英伟达发布世界上第一个AI以太网网络平台Spectrum-X，其中的RDMA技术可用于跨服务器显存共享；2022年亮相的Spectrum-4交换机也正式量产，可以连接分布在两层网络的8192个GPU，交换速率达到51.2T。

基础设施快速升级条件下，下游行业的大模型应用也在落地，彭博社将部署500亿参数的BloombergGPT，聚焦金融领域任务；部分药企正在使用大模型来加速药物发现。

特别是游戏行业，英伟达官网宣布将提供定制AI模型代工服务——AvatarCloudEngine（ACE）forGames，可开发在云端和PC上运行的AI模型。

此前市场对于AI大模型帮助游戏行业降本增效的预期比较充分，包括美工、开发等环节的部分工作，都可以通过AI来完成。而AI驱动的玩法创新（如智能NPC）有望通过大幅提升用户体验，带来整体性的行业增量，但研发门槛较高，产品落地具有一定难度。

附表部分文中所提相关行业指数基金一览

数据来源：Wind，截至2023年6月1日

此次英伟达发布面向游戏公司的AI引擎ACE，为开发者提供优化的三款AI基础模型，辅助NPC的语言、对话及表情生成，包括通过NVIDIANeMo模型为NPC赋予专属定制语言内容；通过NVIDIARiva实现语音识别-生成回复文本-文本转语音，实现实时对话；通过NVIDIAOmniverseAudio2Face模型生成实时角色表情。

在演示中，玩家仅通过自然语言、语音即可与游戏角色进行无障碍交流。人工智能大模型有潜力彻底改变玩家与游戏角色互动的方式，并大幅提高游戏的沉浸感。

而其提供“智能NPC”的通用性解决方案，有望推动相应游戏产品加速落地。海外众多厂商已在运用英伟达ACE构建智能NPC或者虚拟人物。对游戏厂商来说，大模型门槛显著降低。

传统流程中开发AI模型需要大量数据和复杂算法设计，耗费时间和资源。而ACEforGames为开发者提供了高度优化的AI开发环境和工具，简化了AI模型的构建和部署过程，同时集中代工有利于发挥规模效用、协同效用，实现游戏生产进一步降本增效。

目前国内已有手游官宣采用AI技术实现“游戏GPT”，NPC系统由AI驱动，可以与玩家进行更有场景感、真实感的交流。多家公司将AI相关技术应用在场景建模、AI绘图、音频生成、剧情生成等环节。

此外，在影视行业，剧本创作、配音等涉及文本及音频的环节或已受益于AI技术。随着生成视频技术成熟，未来分镜、剪辑、特效、过场动画等多个环节，均能结合人工智能进行降本、增产。未来行业人力成本优化比例有望在40%-60%，动画电影及短视频最直接受益。

从行业基本面看，剔除受影响明显的2020年与2022年，近几年五一档期国内电影综合票房与量价等指标基本呈现稳步增长态势。随着新片供给改善、院线常态化运营，电影行业加速复苏，具备较好投资机会。

（文中基金仅做举例，不做买入推荐。）