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【山证计算机】AI算力专题报告:AI产业高景气持续,算力国产化大势所趋

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摘要

报告聚焦AI产业链下游互联网和智算中心对AI算力的旺盛需求,剖析国产AI芯片与服务器在性能、产能、生态方面的快速突破及国产化替代趋势。重点指出国产AI芯片厂商华为昇腾、海光信息、寒武纪等正加速追赶英伟达H20芯片,国产AI服务器以浪潮信息为代表实现高速增长,昇腾系份额持续提升,相关国产化政策及招投标进展为国产算力市场带来重大支撑,带动产业生态形成与投资机会确定 [page::0][page::1][page::7][page::12][page::16][page::23]

速读内容


AI算力需求持续高景气,互联网推理需求逐渐主导算力支出 [page::0][page::1][page::3]


  • 2024年生成式AI基础模型支出爆发,训练与部署环节需求均大幅提升,推动整体算力需求快速增长。

- 互联网大厂持续加大资本投入,2024年BAT算法部门资本开支同比增长163%,推理侧需求由DeepSeek突破和Agent技术加速带动表现亮眼。
  • 智算中心建设项目激增,政策推动国产算力国产化率提升,标杆项目已实现全国产化落地。


国产AI芯片国产化加速,英伟达H20份额高但替代空间显著 [page::4][page::7][page::8][page::12]


  • 英伟达2023年主导国内AI芯片市场,约占80%以上份额,2024年特供版H20芯片依然在市场占主导地位。

- 国产AI芯片如海光信息、寒武纪、昆仑芯份额提升至30%,累计出货量超82万张,国产厂商技术壁垒与生态建设正逐步突破。
  • 华为昇腾910B性能对标英伟达A100,910C有望接近H100性能,华为设计的CloudMatrix 384超节点具备行业领先的算力规模和效率。

- 国产AI芯片硬件架构主分为GPGPU和ASIC,海光信息等以兼容CUDA生态路线降低迁移门槛,华为昇腾和寒武纪等则推动自研兼顾性能与自主可控。

互联网大厂加快国产芯片采购,助推国内芯片产业发展 [page::4][page::19][page::20]


  • 互联网龙头如字节跳动、阿里、百度已开始批量采购国产芯片,字节订购昇腾910B超10万颗。

- AI芯片国产化率随着出口管控和国内供需快速增长,有望在5年内将英伟达份额降低至50%-60%。
  • 政策持续推动AI芯片国产替代,加上晶圆代工供应链逐渐改善,国产芯片性能和产能快速提升。


AI服务器市场高速扩张,浪潮、昇腾系等带动产业格局变革 [page::16][page::18][page::19][page::20][page::21]


  • 2024年中国加速服务器市场规模达50亿美元,同比增长63%,预计2028年将达253亿美元,年均增长超20%。

- GPU服务器占86%,非GPU服务器增速高达182%,市场结构向多元化演进。
  • 浪潮信息作为国内龙头企业,在AI服务器市场占有近36%份额,新华三、超聚变、华鲲振宇等紧随其后。

- 昇腾系列芯片推动昇腾系合作伙伴如超聚变、华鲲振宇市场份额持续提升,运营商集中采购验证国产替代趋势。

量化投资视角及主要推荐 [page::0][page::23][page::24]


| 证券代码 | 公司名称 | 2025年EPS预测 | 2025年PE估值 | 投资建议 |
|------------|----------|----------------|--------------|----------------|
| 688041.SH | 海光信息 | 1.6 | 85.8 | 龙头AI芯片型 |
| 688256.SH | 寒武纪 | 2.9 | 225.2 | 技术领先型 |
| 000977.SZ | 浪潮信息 | 2.5 | 20 | AI服务器龙头 |
| 603296.SH | 华勤技术 | 3.6 | 19.1 | 国产ODM龙头 |
| 600839.SH | 四川长虹 | - | - | 昇腾服务器 |
| 000034.SZ | 神州数码 | 1.9 | 20.6 | 昇腾合作伙伴 |
  • 推荐关注海光信息与寒武纪,核心在芯片性能提升与生态适配。

- 服务器端看好浪潮信息高景气及昇腾系生态带来的份额提升机会,关注华勤技术、四川长虹、神州数码、拓维信息等。
  • 风险来自国产AI芯片采购不达预期、国产化率提升放缓、产业技术及竞争格局变动 [page::24][page::26]

深度阅读

山西证券《AI算力专题报告》详尽分析



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1. 元数据与概览



报告标题:《【山证计算机】AI算力专题报告:AI产业高景气持续,算力国产化大势所趋》
作者: 方闻千、邹昕宸
发布机构: 山西证券研究所
发布时间: 2025年5月28日
研究主题: AI产业尤其是AI算力领域的国产化进展、市场需求和相关产业链(芯片、服务器)格局的深度分析与投资策略。

核心论点及投资判断


报告指出,互联网和智算中心是AI算力需求的两大主力,且国产化采购正在加速推进。国产AI芯片方面,头部厂商华为昇腾、海光信息、寒武纪、昆仑芯等正不断突破性能和生态瓶颈,快速追赶并替代英伟达等海外巨头产品。服务器端,浪潮信息等传统巨头及昇腾系厂商正快速扩大市场份额。

投资建议聚焦于芯片端的海光信息、寒武纪,及服务器端的浪潮信息、华勤技术、四川长虹、神州数码、拓维信息等。整体判断基于两个核心驱动:美国芯片出口管制进一步收紧的政策推动,以及国产性能提升带来的国产替代空间扩大。[page::0]

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2. 逐节深度解读



2.1 算力需求驱动与国产化进展



全球AI算力需求处于高景气,基础模型训练和应用层需求同步发力。
  • 训练端依旧是主导增长动力,投资额从2023年的10亿美元大幅增长至2024年的65亿美元,增长5.5倍。

- 推理端因DeepSeek等国产推理模型降低应用门槛,加速AI应用落地,引发爆发式增长。具体应用包括面向企业级的Agent和RAG技术产品。

国内来看,互联网企业(占国内AI服务器需求65%以上)在加速推进资本开支尤其是在大模型训练及推理模型布局,预计2025年推理需求将成为算力支出主驱动力。智算中心建设加速,承担政府、科研、高校及大模型企业需求,国产化率持续提升。[page::1]

图1 清晰展现了2023-24年生成式AI支出的大幅增长及结构转变,整体支出向基础模型训练和推理、部署转移显著;图2指出互联网和智算中心为两大重点需求端。

2.2 下游市场需求与国产芯片采购加速



报告用图3详细划分三类下游用户(互联网、智算中心、企业),并指出英伟达仍占主导地位,但国产芯片采购开始量化增长,尤其在互联网大厂(百度、阿里、腾讯、字节)采购中规模不断扩大。其中字节已采购超过10万颗昇腾910B芯片,阿里、百度、腾讯也开始批量跟进。

这既受技术提升驱动,也被美国出口限制加剧倒逼国产替代。中央及地方针对智算中心算力和国产化率的政策支撑,为国产AI芯片国产化率的提升提供了政策保障。

2.3 互联网算力需求详解



资本开支数据(图4)显示2024年互联网头部大厂资本开支持续爬坡,2024年第三、四季度,BAT的资本开支同比增长达到160%以上,证明算力设备投入高速增长。四大头部厂商均有最新大模型及推理模型发布,且均采用混合架构创新,推理算力效率显著提升。

应用端用户流量(图5)增长明显,豆包月活从5998万增至近1.1亿,腾讯元宝月活翻倍,DeepSeek APP应用流量大幅上升,佐证推理需求快速释放。

2.4 智算中心建设快速推进及国产化率政策目标



中央《算力基础设施高质量发展行动计划》提出至2025年全国算力规模超300EFLOPS,智能算力占比达35%,推动全国自上而下的大规模算力基础建设。各地如上海提出智算中心国产算力芯片占比50%以上。

智算中心运营多为政府主导+企业承建,强调安全、自主可控,偏好国产产品。在湖北等地运营商占据智算中心项目40%以上份额,彰显其产业地位相关硬件采购多倾向国产。

多个全国产化智算中心项目(如千卡智算中心、中国联通自主创新算力中心、中国移动智算中心)陆续试运行,芯片国产化率达100%,形成了可复制的标杆案例(表2及图8)。项目招标海量增长,2024年智算中心招标超458个,超61个千万级项目。

2.5 AI芯片:国产替代空间与产业格局



英伟达依然占据主导(2022年占85%份额),但国产芯片份额提升至30%(2024),国产厂商阵营已发展壮大。今年以来美国频繁加码出口限制,特别是高性能芯片A100、H100被严格限制出口,加速国产替代需求。

英伟达代工的特供芯片H20,因保留了NVLink、PCIe高带宽,成为短期普通国产芯片仍难撼动的主力,H20推理性能优于H100。图11对比了H20与其他特供型号,彰显其独特技术优势。

国产AI芯片阵营分为:
  • GPGPU(如海光信息、壁仞科技、摩尔线程等),强调架构通用、兼容CUDA生态;

- ASIC(如华为昇腾、寒武纪、百度昆仑芯),注重专用性、性能定制;
  • FPGA(复旦微电子、紫光同创等),适应小批量、定制需求。


近十年国内芯片厂商崛起(表5),以华为昇腾起头,随后寒武纪、海光、昆仑芯、摩尔线程等快速涌现,团队多由国际头部芯片厂背景技术人员组成。

华为昇腾910B实现对标英伟达A100的单卡性能(320 TFLOPS vs 312 TFLOPS),910C性能更接近H100(约80%)。华为昇腾云平台已实现规模化提供。

寒武纪思元590、海光深算三号、昆仑芯3代新品性能均能覆盖H20或A100约80%性能,具备量产和市场领导潜力。

2.6 生态体系及突破CUDA壁垒



CUDA是AI芯片生态壁垒与核心竞争优势。英伟达自2006年推广以来,汇聚了超过510万开发者、3700套应用,成为行业黄金标准。国产厂商为实现生态兼容,主要有两大路径:
  • 兼容CUDA(海光、摩尔线程、壁仞):采用类似GPGPU架构,提供高质量编译器支持CUDA代码迁移,保障开发者低成本转换。海光DTK软件基于AMD ROCm构建,极大兼容CUDA生态及主要开源库,降低迁移成本(图15)。
  • 自研生态(华为昇腾、寒武纪):自构异构计算架构及尖端AI框架(昇腾CANN/MindSpore),实现软硬件全栈协同,性能优越,自主可控,但短期窗口存在生态完善难度及CUDA迁移性能损耗风险。


2.7 AI服务器市场高增长



我国加速服务器市场规模迅速扩大(图16、图17),2024年上半年累计达50亿美元,同比增长63%,预计2024-28年CAGR超20%,2028年市场规模253亿美元。

全球服务器市场同样快速发展,AI服务器市场未来增长率约30%,预计市场规模至2027年达到880亿美元,趋近与通用服务器总规模(图18、图19)。

国内市场格局方面,浪潮信息、新华三、超聚变、宁畅为主要x86服务器厂商,浪潮、新华三在AI服务器市场占比分别为36%和19%,遥遥领先(图20、图21)。华勤技术作为本土ODM厂商利用研发和供应链优势快速切入AI服务器市场。

浪潮信息近年营收快速增长(图22),2024年Q3、Q4营收分别同比增长76%、78%,存货亦创新高(图23),反映积极的市场需求预期和产能扩张。昇腾系芯片出货增长带动对应服务器厂商份额提升,运营商集采中占比高达60%以上(图24、图25)。

2.8 昇腾生态及合作伙伴



昇腾AI计算生态完善,从硬件、软件、运营到应用带动产业链,分为4大合作伙伴:部件伙伴(华鲲振宇、昆仑技术等)、应用软件伙伴、基础软件伙伴、生态运营伙伴(图26)。其中华鲲振宇和昆仑技术是领先级部件伙伴,是昇腾硬件生态重要供应商(表8)。

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3. 估值与盈利预测



| 公司 | 25E EPS | 26E EPS | 27E EPS | 25E PE | 26E PE | 27E PE |
|------------|---------|---------|---------|--------|--------|--------|
| 海光信息 | 1.6 | 2.3 | 3.1 | 85.8 | 59 | 43.5 |
| 寒武纪 | 2.9 | 5.3 | 8 | 225.2 | 121.9 | 81.6 |
| 浪潮信息 | 2.5 | 2.9 | 3 | 20 | 17.4 | 16.6 |
| 中科曙光 | 1.5 | 1.8 | 2 | 40.5 | 34.2 | 30.3 |
| 四川长虹等 | - | - | - | - | - | - |
  • 海光信息:受益于国产替代加速,深算三号产品前景乐观,兼容CUDA生态优势明显。近年来营收及利润高速增加(图27-28),风险包括客户集中过高,供应链、原材料价格及研发风险。

- 浪潮信息:国内AI服务器龙头,拥有稳固客户及生态,JDM模式赋能快速迭代,收入利润均高速增长(图29-30),面临技术、宏观及市场竞争风险。[page::24,25,26]

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4. 风险因素评估


  • 互联网对国产AI芯片采购不及预期:头部厂商如百度、阿里、腾讯、字节采购未能有效替代英伟达芯片将影响国产芯片市场份额及业绩。

- 智算中心国产化提升放缓:若相关政策和项目推广停止或减缓,将直接拖累国产算力设备需求。
  • 国产AI芯片技术研发低于预期:包括性能、产能、生态构建不及预期,影响替代进程。

- 行业竞争格局加剧:众多企业涌入推动价格与利润率压力,影响头部企业盈利能力。[page::1,26]

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5. 批判性视角与细节


  • 报告极大依赖政策推动和出口管制影响来预测国产替代空间,存在一定的政策依赖风险。

- 性能对标部分多为单卡峰值算力数据,未充分披露实际训练效率、成本结构、异构系统瓶颈等核心实际应用层面竞争力。
  • 生态兼容路径存在“短板”,软件兼容不意味着性能完全等效,且长远来看,生态自主构建难度和时间成本较大。

- 服务器市场利润表现尚待数据验证,部分厂商市盈率较高,说明对高增长预期已大幅反映。
  • 图表和数据大多来源于业内调研和公开财报,潜在估计误差空间需审慎关注。


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6. 图表深度解析(精选)


  • 图1(生成式AI支出): 显示2023-24年AI基础模型支出由10亿跳升至65亿,增长6.5倍;推理部署支出增长近4倍,说明训练端需求旺盛;推理需求增长迅猛,应用层加速渗透。

- 图4(资本开支): BAT 资本开支2024年Q4达到近700亿,环比同比大幅上扬,佐证互联网算力投资热情。
  • 图6&7(云厂高端芯片份额): 当前英伟达占80%,5年内预计降至50-60%,国产芯片占比潜力巨大。

- 图9&10(芯片市场份额): 体现过去两年国产芯片占比从约15%上升至30%,国产化快速推进。
  • 图16-19(服务器市场): 国内服务器市场平缓增长,AI服务器市场高速扩张,预计CAGR近20%,全球数据同向。

- 图20-21(市场份额): 浪潮28%x86服务器份额、36%AI服务器市场领导地位,新华三15%-19%位列第二,且昇腾系服务器受益明显。
  • 图22-23(浪潮财务): 近8个季度营收与存货数据相匹配,突显订单饱和与产能储备。

- 图24-25(运营商采购): 行业头部采购偏好昇腾系合作伙伴,部分项目标包集中度高,印证本地生态成熟。
  • 图26(昇腾生态): 构建完整合作生态链涵盖部件、应用、基础软件和生态运营,确保昇腾产品多端支撑。

- 图27-30(核心标的财务): 海光信息、浪潮收入及利润的快速增长,验证市场投资热度及公司商业化能力提升。[page::1,3,4,5,8,16,18,19,20,21,22,24,25,26]

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7. 结论性综合



本报告系统梳理了全球及国内AI算力市场需求,特别强调互联网和智算中心两大下游持续释放的市场潜力,以及国产替代浪潮下芯片和服务器市场格局的显著变动。
在AI芯片环节,尽管英伟达仍牢牢把握主导权,但由于美国芯片出口管制加码及国产芯片性能快速提升,国产AI芯片份额正高速扩展,一批以华为昇腾、海光信息、寒武纪、昆仑芯为代表的国产第一梯队正建构可与英伟达产品竞争的产品线。国产厂商通过兼容CUDA生态和自主生态两条路径突破软件壁垒,推动国产化进程。
在服务器端,AI驱动下的市场规模和增长率远超通用服务器市场。浪潮信息占据国内主导地位,昇腾系服务器份额快速提升,运营商及智算中心大规模采购验证了国产生态的成熟和快速落地。
政策支撑、市场需求强劲及产业链协同发展共同构成国产AI算力行业快速扩张的三大核心动力。
投资建议重点看好海光信息、寒武纪等国产AI芯片厂商,及浪潮信息、华勤技术、四川长虹、神州数码、拓维信息等服务器及整机厂商。持续关注政策、技术、市场赛道的最新进展。
风险主要来自采购不及预期、技术突破滞后、市场竞争加剧等,需要持续跟踪政策和产业链动态。

总体来看,报告对AI算力产业链发展持乐观积极态度,深度系统地揭示了从市场需求、技术突破、产业生态、财务表现到政策环境的多维度趋势和投资机会,展示了国产AI算力产业崛起的宏观图景与具体路径。

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【注释】


以上所有结论均直接引用山西证券研究所《AI算力专题报告》2025年5月27日版本内容,并标注原文页码,涉及图表均已详述其数据意义和内在逻辑,详见对应页码引用。

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