人工智能芯片弯道超车机遇构建AI芯片生态抢占AI产业高点

HeaderTable_User11478802901221034999HeaderTable_Industry13021300看好investRatingChange.same173833703深度报告东方证券股份有限公司经相关主管机关核准具备证券投资咨询业务资格，据此开展发布证券研究报告业务。东方证券股份有限公司及其关联机构在法律许可的范围内正在或将要与本研究报告所分析的企业发展业务关系。因此，投资者应当考虑到本公司可能存在对报告的客观性产生影响的利益冲突，不应视本证券研究报告为作出投资决策的唯一因素。有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。【行业·证券研究报告】报告起因近期，在柏林IFA2017（国际电子消费品展览会）新品发布会上，华为发布全球首款AI移动芯片“麒麟970”，该芯片是全球首款内置神经元网络单元（NPU）的人工智能处理器，拉开了移动AI计算平台产业序幕。核心观点华为发布“麒麟970”，打造移动端AI计算架构；构建开放的生态平台，抢占产业高点。“麒麟970”芯片定位人工智能移动计算平台，其是全球首次搭载NPU（神经网络处理单元），该处理器单元架构能够对深度学习的神经网络架构实现通用性的支撑，以超高的性能功耗比实现AI训练及应用在移动端的落地；适应于当前越来越多的移动端AI应用。同时华为将基于该芯片构建“人工智能移动开放平台”，包括开发网站、AI开发套件、应用商城三大部分，在移动AI应用生态中掌握核心话语权，弯道超车抢占AI的产业高点。NPU为深度学习而生，实现芯片架构优化以及指令集的全面支撑。深度学习兴起，神经网络规模快速增长，对计算能力需求提升；传统计算架构存储和处理相分离，在神经网络处理方面有所欠缺。NPU专为神经网络定制，在芯片架构优化以及指令集构建等方面做全面支撑，提供高性能功耗比解决方案，赋能移动端AI芯片。根据华为公布的数据显示，在图像处理方面做性能比较：搭载了NPU的麒麟970芯片处理速度是iphone7Plus“CPU+GPU方案”的5倍，是三星S8的CPU方案的20倍。AI芯片指令集是产业的根本，有助于构建AI芯片产业生态、抢占核心话语权。芯片的架构设计是NPU产业的基础，而芯片的指令集则是上层软硬件生态的根本。信息化时代由PC终端向移动终端迈进过程中，ARM凭借IP授权构建移动终端芯片的产业生态，在该生态下其他厂商不具备自主扩展指令集的权力，在利润以及自身发展两大方面均受制于人。我们认为在人工智能应用快速爆发的背景下，中科寒武纪率先推出DianNaoYuAI指令集，并积极进行生态的商业化落地；如果能够在后期形成AI指令集的产业标准，则有望弯道超车，将移动时代下ARM的成功商业模式复制到人工智能时代。投资建议与投资标的中科寒武纪是全球智能芯片（NPU）领域的先行者，打造各类智能云服务器、智能终端以及智能机器人的核心处理器芯片；2016年推出世界首款商用深度学习专用处理器：寒武纪1A处理器（Cambricon-1A）。建议关注：与中科寒武纪战略合作的中科曙光(603019，未评级)、参与中科寒武纪战略投资的科大讯飞(002230，买入)；同时关注：四维图新(002405，增持)。风险提示人工智能芯片技术发展产业路径变化、人工智能终端应用渗透低于预期人工智能芯片弯道超车机遇：构建AI芯片生态，抢占AI产业高点计算机行业行业评级看好中性看淡(维持)国家/地区中国/A股行业计算机报告发布日期2017年09月05日行业表现资料来源：WIND证券分析师游涓洋[e-mail]执业证书编号：S0860515080001联系人梁国柱[e-mail]相关报告巨头人工智能布局梳理之国内篇2017-08-22中科寒武纪成为全球AI芯片领域独角兽，关注AI基础设施类企业2017-08-20物联网系列报告之一：迎接万物互联时代的到来2017-08-13-24%-12%0%12%24%16/0916/1016/1116/1217/0117/0217/0317/0417/0517/0617/07计算机沪深300獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。HeaderTable_TypeTitle计算机深度报告——人工智能芯片弯道超车机遇：构建AI芯片生态，抢占AI产业高点3图表目录图1：“麒麟970”：核心工艺及性能方面表现突出.......................................................................4图2：HiAI移动计算架构：实现CPU、GPU、ISP/DSP和NPU异构计算体系高效处理能力....5图3：HiAI移动计算架构：实现CPU+GPU+NPU的协同能力，AI处理速度明显提升...............5图4：华为凭借移动AI平台弯道超车，抢占移动AI应用生态的核心话语权...............................6图5：随着深度学习在各领域的深入应用，神经网络的规模在爆发式增长...................................7图6：通过改变芯片架构、优化片上存储层次，降低访存次数、提升性能...................................8图7：寒武纪1号神经网络处理器架构：基于优化的芯片架构，精简指令集实现快速计算.........8图8：寒武纪IP授权：人工智能应用爆发背景下，复制ARM移动时代的商业模式....................9图9：寒武纪AI芯片核心应用场景：IP授权、智能云服务器芯片、智能化嵌入式设备............10图10：中科曙光：与寒武纪战略合作........................................................................................10图11：云计算时代下实现IT全产业链布局，开启转型征程实现价值链延伸.............................11图12：云计算领域布局完善，百城百行加速推进......................................................................11图13：科大讯飞：核心技术国际领先........................................................................................12獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集淘宝店铺“Vivian研报”收集整理获取最新报告及后续更新服务请淘宝搜索“Vivian研报”獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。HeaderTable_TypeTitle计算机深度报告——人工智能芯片弯道超车机遇：构建AI芯片生态，抢占AI产业高点4一、华为发布移动AI芯片“麒麟970”，打造手机端移动计算平台1.1、华为于IFA2017正式发布全球首款移动AI芯片“麒麟970”华为在本届德国柏林国际电子消费品展览会（IFA）上，发布华为移动端AI解决方案；正式推出其最新AI芯片“麒麟970”（Kirin970）。该芯片是业界首颗带有独立NPU（神经网络处理单元）专用硬件处理单元的手机芯片。“麒麟970”芯片定位“人工智能移动计算平台”；在核心工艺、性能提升方面有诸多亮点：1）、在核心工艺及性能方面表现突出：芯片采用了行业高标准的TSMC10nm工艺，集成了55亿个晶体管，功耗降低了20%，并实现了1.2Gbps峰值下载速率。图1：“麒麟970”：核心工艺及性能方面表现突出资料来源：华为、东方证券研究所2）、HiAI移动计算架构，CPU、GPU、ISP/DSP和NPU并存；各模块合理分工并协同工作，最大效率优化芯片日常事务处理性能。从公开披露的信息来看，华为发布的“麒麟970”新一代移动SoC芯片架构为HiAI移动计算架构，其中包括CPU、GPU、ISP/DSP以及此次AI芯片的核心NPU。以通常移动端的芯片为例，CPU负责处理通用逻辑数据，GPU则负责处理图像方面的多媒体数据，ISP（图像信号处理器）/DSP（数字信号处理）则是负责处理拍照模组等影音信息。此次华为HiAI移动计算架构是全球首次搭载NPU神经网络单元的芯片架构，该处理器单元架构能够对深度学习的神经网络架构实现通用性的支撑，以超高的性能功耗比实现AI训练及应用在移动端的落地；适应于当前越来越多的移动端AI应用。獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。HeaderTable_TypeTitle计算机深度报告——人工智能芯片弯道超车机遇：构建AI芯片生态，抢占AI产业高点5图2：HiAI移动计算架构：实现CPU、GPU、ISP/DSP和NPU异构计算体系高效处理能力资料来源：华为、新智元、东方证券研究所1.2、NPU为华为AI芯片核心亮点，On-DeviceAI能力推动移动端AI应用爆发此次华为的HiAI移动计算架构，突出的亮点是全球首次加入NPU处理单元，支撑越来越多的移动端智能应用。以华为发表的测试数据，在HiAI架构下AI性能密度大幅优于CPU和GPU，能够用更少的能耗更快的完成更多任务，大幅提升芯片的运算效率。图3：HiAI移动计算架构：实现CPU+GPU+NPU的协同能力，AI处理速度明显提升资料来源：华为、新智元、东方证券研究所獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集獨家收集有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。HeaderTable_TypeTitle计算机深度报告——人工智能芯片弯道超车机遇：构建AI芯片生态，抢占AI产业高点6AI应用不仅限于语音助手，智能应用将在移动端爆发；华为发布AI芯片抢占移动AI行业高点。当前移动端AI智能应用最多的是语音助手，而越来越多的数据是通过移动端采集的，随着移动端处理能力的提升以及AI芯片的加入，On