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1、 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。1 证券研究报告 电子电子 中国中国如何解决如何解决 AI 算力瓶颈问题算力瓶颈问题 华泰研究华泰研究 电子电子 增持增持 (维持维持)研究员 黄乐平，黄乐平，PhD SAC No.S0570521050001 SFC No.AUZ066 +(852)3658 6000 研究员 张皓怡张皓怡 SAC No.S0570522020001 +(86)21 2897 2228 联系人 陈钰陈钰 SAC No.S0570121120092 +(86)21 2897 2228 联系人 廖健雄廖健雄 SAC No.S0570122020002

2、+(86)755 8249 2388 联系人 权鹤阳权鹤阳 SAC No.S0570122070045 +(86)21 2897 2228 行业行业走势图走势图 资料来源：Wind，华泰研究 2023 年 3 月 15 日中国内地 专题研究专题研究 算力是制约中国发展大模型的主要瓶颈算力是制约中国发展大模型的主要瓶颈 我们认为算力是制约中国发展以 ChatGPT 为代表的大模型主要瓶颈之一。据 OpenAI，大模型训练所需算力每 3-4 个月增长 1 倍，增速远超摩尔定律（18-24 个月/倍）。随着 GPT-4 等下一代大模型出现，算力需求还有望进一步大幅增长。我们认为美国对华出口限制，主要

3、造成中国先进工艺发展短期受限、国产替代方案或推高大模型训练成本/时间两大影响。中国发展高性能计算，应加大在：1）异构计算芯片架构；2）先进封装方面的投入。我们看到在长电、通富、盛合晶微、华峰、中芯国际等在先进封装领域，寒武纪、海光、芯原、燧原、沐曦等在异构计算（算力芯片、IP）等领域积极布局。影响影响#1：先进工艺对提升芯片性能至关重要，：先进工艺对提升芯片性能至关重要，中国大陆中国大陆发展短期受限发展短期受限 发展先进制程意义在于持续提升晶体管密度，提升芯片性能、降低功耗。根据 WikiChip，台积电 5nm 芯片每平方毫米晶体管数量是 10nm 3.3 倍，16nm 5.9 倍，3nm

4、晶体管密度有望比 5nm 提升 70%，性能提升 11%，功耗降低27%。美国限制 16/14nm 及以下先进逻辑工艺技术及设备向中国出口，对中国先进制程短期发展造成较大阻力。进入3nm制程以下，目前主流FinFET将走向物理极限，GAAFET 将成为主流技术，但美国对中国禁售相关 EDA软件。同时，荷兰 EUV 及先进 DUV 光刻设备目前均无法对中国出口。影响影响#2：A100 进口限制阻碍大模型发展，国内替代方案或推高成本进口限制阻碍大模型发展，国内替代方案或推高成本 22 年 8 月美国限制英伟达、AMD 对华出口高端 GPU 芯片，尽管后来有替代版本 A800 推出，但由于对高速互联

5、总线的带宽做部分裁剪，在使用性能和功耗上面仍与 A100 有部分差距。目前 H100 性能是 A100 的 4.5 倍，而A800 理论性能相比 A100 降低约 1/3，随着算力需求不断增加，国内由于A100 以上芯片的进口限制导致大模型训练时间/成本或显著提升，客观上阻碍了我国大模型的发展。因中国企业进行 14nm 以下半导体代工受到技术及设备限制，及美国限制海外代工企业为中国设计企业生产性能超过 A100 的芯片，短期内，中国芯片公司能够生产超过 A100 的 AI 芯片的难度也较高。路径路径#1：异构计算蓬勃发展，关注：异构计算蓬勃发展，关注 GPU，DPU，存算一体等不同路径，存算一

6、体等不同路径 面对先进制程昂贵成本和日趋接近物理极限，仅靠工艺改进难以满足算力膨胀需求。异构计算从计算架构出发，充分利用计算资源并行分布，将不同制程/架构、不同指令集、不同功能硬件进行组合，成为解决算力瓶颈更为经济的方式。目前主流异构包括 1）GPU（英伟达/AMD），2）DPU（英伟达子公司 Mallonex），3）存算一体，4）自适应加速器（AMD）等路径。目前中国拥有海光、龙芯、鲲鹏等 CPU 公司，寒武纪、天数、燧原、芯动、登临等 GPU 公司及云豹智能、中科驭数等 DPU 公司，异构计算正蓬勃发展。路径路径#2：先进封装助力超越摩尔定律，国内公司积极布局：先进封装助力超越摩尔定律，国