AIGC行业深度报告:端侧AI爆发元年,软硬架构全面升级

(报告出品方/作者:华西证券,刘泽晶、孟令儒奇)

01 终端AI爆发元年,AI的Iphone时刻已到来

AIPC芯片侧:英特尔发布酷睿Ultra 处理器

英特尔于2023正式推出AIPC处理器:继2023年10月19日宣布启动AI PC加速计划后,英特尔将奉上AI硬件大戏:在2023年12月14日 的“AI Everywhere”发布会上正式推出AI PC处理器——代号Meteor Lake的酷睿Ultra处理器。据英特尔介绍,Meteor Lake处理器 “代表着英特尔40年来最重大的架构转变,为未来10年的PC创新奠定基础”,旨在“为AI PC时代铺平道路”:该芯片采用分离式模 块架构,由计算模块、SoC模块、图形模块以及IO模块这4个独立模块组成,并通过Foveros 3D封装技术连接。

英特尔® 酷睿™ Ultra 处理器为端侧AI而生:采用 3D 性能混合架构,支持高级 AI 功能,AI功能包括办公、写作、创作等功能。英特 尔® 酷睿™ Ultra 处理器都能利用三个专用引擎(CPU、GPU 和 NPU)解锁 AI 能量,创造沉浸式显卡体验,并保持高性能、低功耗 运行。英特尔® AI Boost 是专为低功耗 AI 加速和 CPU/GPU 分载打造的集成式 AI 引擎,而英特尔® Gaussian & Neural Accelerator 可在处理 AI 语音和音频应用的同时解放 CPU 资源,以便保证系统整体的性能和响应速度。

AIPC芯片侧:高通骁龙X系列全面助力AIPC

2024年COMPUTEX大会上,高通展示了其最新的AI PC产品,标志着PC产业正进入一个新的时代:高通的骁龙X系列平台是此次展会 的核心亮点,搭载这一平台的PC产品将具备强大的AI功能,如实时翻译、智能助理和多模态交互等。这些功能展示了AI PC在办公、创 作和生活中的广泛应用前景。

高通骁龙X及骁龙Xplus专为人工智能构建:Snapdragon X Elite 能够以极快的速度在设备上运行超过 130 亿个参数的生成式 AI LLM 模型。它还包括超低功耗 Qualcomm ® Sensing Hub 内部的更新双微型 NPU,以增强安全性、登录体验和隐私,包括在睡眠模式下 唤醒设备的能力。敏感数据可以保留在用户的笔记本电脑上,以通过边缘智能提高安全性。Qualcomm AI Engine 支持 Windows Studio Effects 和许多其他 AI 加速应用程序和体验。

AIPC芯片侧:英伟达计划推出Blackwell内核的AI PC芯片

英伟达持续加码AI,为世界构筑算力基石: NVIDIA在CES 2024发布3款全新GeForce RTX 40 SUPER系列显卡,其中包括GeForce RTX 4080 SUPER、GeForce RTX 4070 Ti SUPER、GeForce RTX 4070 SUPER,它们是AIPC的核心,为最新游戏提供超强动力,为用户带来全新升级和 体验。

英伟达计划推出Blackwell内核的AI PC芯片:英伟达正在准备推出一款将下一代ARM内核与其Blackwell GPU架构相结合的芯片,根据 C114消息,英伟达正在准备一款片上系统(SoC),将Arm的Cortex-X5核心设计与基于其最近推出的Blackwell架构的GPU相结合。

以“CPU+GPU”为主的芯片组竞争格局更加明确:目前,芯片厂商的竞争格局不再割裂,过去,CPU的龙头企业为AMD、Intel,GPU的龙 头企业为英伟达,而如今芯片厂商已经逐步补强自身“短板”,其目的在于维持自身在应用场景中的龙头地位,例如英伟达自身的 Grace CPU,亦或者是Intel 发布自身酷睿 Ultra AIPC处理器,此款处理器为集中式显卡,此显卡集成了CPU、GPU、NPU、IO芯片。

AIPC整机侧:戴尔、微软、惠普等全面加入AIPC争夺战

戴尔已经发布多款AIPC产品:2023年12月19日,全球PC巨头戴尔发布AI PC新品灵越13 Pro,搭载全新英特尔AI PC处理器酷睿Ultra,率 先开启AIPC时代。灵越13 Pro能够本地流畅运行200亿大语言模型,支持Stable Diffusion文生图/图生图等功能。此外,5月21日,戴尔科 技公司在微软的年度会议上宣布推出五款全新增强型AI电脑,其全系列产品均搭载高通骁龙 X系列芯片。 宏碁、华硕、惠普、联想和三星也都“全力支持”AI电脑:微软在年初发布新品发布会,微软CEO Satya Nadella宣布,微软将AI助手 Copilot全面融入Windows系统,发布了首批AI个人电脑(AI PC)。新的AI PC被称为“Copilot+ PC”,号称是“有史以来速度最快、最适 合AI的PC”。主要的OEM合作伙伴有宏碁、华硕、戴尔、惠普、联想和三星。 我们认为AIPC为大势所趋,AIPC争夺战已开启,AI应用落地的场景更加明确。

端侧AI爆发带动换机潮,AI的Iphone时刻已到来

2008-2012Iphone 销量势如破竹:苹果Iphone4、4s、分别于2010年、2011年推出,其卓越设计和超群性能引领手机浪潮,同时期 4g网络开始正式推出,相较于3G网络只能支持一般的网页浏览、语音聊天以及2D网络游戏等,4G网络的社交属性被明显提升,包括 视频聊天、3D网络游戏等被大众广为接受,苹果4和4S以封闭生态系统、高质量的硬件和软件,以及简约而不简单的设计理念被广泛人 接受,至此引领了智能手机的浪潮,可以看到从2010年到2013年苹果手机销量从3999万部跨越到1.5亿部。

AI的Iphone时刻已到来,AI需求有望带动换机潮:受益于硬件算力条件等制约,端侧AI需配备较高算力需求,老版PC或手机并不支持 AI功能,比如,苹果表示,Apple智能将在iPhone 15 Pro系列、配备M1的iPad和Mac,以及后续机型上提供。这是因为Apple智能需 要强大的端侧处理能力,必须要A17 Pro或M系列全系SoC才可以运行。因此,我们判断AI需求有望带动换机潮,AI的Iphone时刻已到 来,同时,AI端侧应用落地场景更加明确。

02 AI硬件升级趋势愈发明显

AIPC的大模型可以分成在线模式和离线模式

AIPC的大模型可以分成在线模式和离线模式:在线模式,即在移动端进行简单的预处理之后,然后上传用户数据(图片、文字、语音、 视频等)至云端服务器,通过服务器强大的算力得到推理结果,随后将推理结果下发至端设备。离线模式,即服务器上训练好的模型经 过移动端深度学习框架(TensorFlow Lite、NCNN、TNN、MNN、CoreML等)量化压缩、转化后,在移动端设备上进行预测。这种方 式在无网络连接的情况下即可实现,保证用户的隐私性。以苹果为例, Apple Intelligence可简单分为此两部分。

云端大模型注重功能强大,端侧大模型注重低延时:在线模式和离线模式的推理平台有所不同,离线模式(端侧模型)注重低延时和实施 体验,而在线模式(云端模型)注重功能强大。

云端AI与终端AI缺一不可,端云协同成为必选项

我们判断端云协同是必选项:终端AI算力相较于云端AI算力需求较小,原因是1、终端AI应用更偏向于推理;2、终端AI相较于云端AI 的模型更偏向于“压缩”。从目前来看,很流行的“手机拍照一键擦除背景人物”,仅靠端侧大模型的计算能力是无法实现的,需要端 云协同来完成。而终端AI更像是流量入口,好比智能手机、PC与之前的手机、PC相比,此外,终端AI也是终端厂商的必选,原因有 二,第一是自身产品力,可以提高自身的品牌力;第二是增加自身的技术优势,从而增强产品对消费者的产品力。

联想发布联想个人云端协同智能体“联想小天”:联想小天具备云端大模型的高性能、泛化能力和端侧大模型的低成本、数据隐私、高 可靠可以相结合。在体验会现场的演示中,联想小天展现出了较为出众的自然语言交互功能,可以用拟人化的语音和语气进行对话,为 用户解决诸多问题,如日常对话、信息查找、设备操控、文件处理等多种需求。根据智东西消息,联想小天高智商的背后是abab6.5模 型,其为MoE架构,参数量达到了万亿级,上下文窗口为20万tokens。小天高情商的背后则是联想通过百亿条高质量对话数据训练其 情绪反馈。

03 AI重塑操作系统

安卓15携手Gemini大模型,AI创新引领未来

AI技术在移动端操作系统实质突破:谷歌I/0 2024开发者大会揭示了Android 15和Gemini 1.5 Pro大模型的革新,包括下一代移动操 作系统Android 15、先进的Gemini大模型,以及多项AI驱区动的创新功能。谷歌宣布,Android 15将深度融合谷歌的Gemini大模型, 名称为Gemini Nano,可为用户带来前所未有的智能体验。新系统将支持AI语音助理防诈骗、画圈图片搜索等前沿功能,并通过卫星 通信连接扩展平台支持,确保在偏远地区也能保持连接。

Gemini家族迎来是史诗级更新:Gemini 1.5 Pro上下文窗口扩展支持200万token,号称“迄今为止所有基础模型中最长的上下文窗 口”,此次大会谷歌重磅宣布推出基于 Gemini 1.5 Pro 的 Gemini Advanced。同时,新成员包括Gemini 1.5 Flash,擅长摘要、聊 天应用程序、图像和视频字幕、从长文档和表格中提取数据等,在应用场景上,它擅长总结、聊天、图像视频字幕、长文档数据提取等 任务。Gemini 1.5 Flash通过从1.5 Pro模型中学习,继承了其核心能力。此外,谷歌同样展示新的多模态AI项目Project Astra, 是谷 歌人工智能助手的最新进展。

微软AI PC全面“亮剑”,Copilot融入Windows 11

微软AI PC全面“亮剑”,Copilot融入Windows 11:微软介绍Copilot+ PC 是迄今为止速度最快、最具智能体验的 Windows PC。 凭借强大的新型芯片,能够实现40+ TOPSAI 算力、电池续航时间可达一整天。每台 Copilot+ PC 都配备了强大的 AI Agent,只需在 键盘上轻点新的 Copilot 按键即可快速交互。未来,用户将获得包括来自 OpenAI GPT-4o 在内的最新模型,进行更自然的语音对话。 AI 能力也完全嵌入了 Windows 11 系统,例如控制面板里有 Copilot 修改设置的按钮,图片文件的菜单里出现了一键修图。

微软AIPC功能强大:Copilot+ PC采用了强劲的处理器和多个最先进的AI 模型,其中包含了Microsoft 研发的顶尖小型语言模型,让 用户可以在装置上直接本地运行AI,具备即时回想、图像创建和编辑功能、AI修图等功能。

下一代Winodws操作系统有望更深度融入AI技术:根据中关村在线和36氪消息,下一代Windows操作系统有望将围绕AI功能进行重 构,作为系统底层的一部分,此时的AI将不会再受到系统安全的限制,可以直接调用系统的各个功能和应用。

04 软硬件全面自主可控, 华为领衔演绎国产生态崛起

硬件侧:华为海思是国产芯片之光

海思是全球领先的Fabless半导体与器件设计公司。公司前身为华为集成电路设计中心,1991年启动集成电路设计及研发业务,为汇聚 行业人才、发挥产业集成优势,2004年华为将海思注册全资子公司,提供海思芯片对外销售及服务。海思产品覆盖智慧视觉、智慧IoT、 智慧媒体、智慧出行、显示交互、手机终端、数据中心及光收发器等多个领域。

产品服务辐射全球,持续研发专利丰厚。海思在中国、新加坡、韩国、日本、欧洲等地设有12个办事处和研发中心,产品和服务遍布 全球100多个国家和地区。海思有着20余年的技术积累,目前拥有200+自主知识产权的芯片,8,000+专利。

端侧PC:华为AI PC已应用盘古大模型

盘古模型功能强大:全新AI概要功能能够快速、准确 地从音频内容中提取关键信息,可为客户提供三大简 短的核心内容,一句话概要、关键词、全文摘要 (200字左右,视具体全文长度而有所变化),从而 帮助客户更高效地掌握会议要点。AI概要不仅可以边 录音边实时转写,最后进行总结,还支持本地的音频、 视频文件的总结,当用户没有网络或者忘记带电脑, 可以先用手机或者相机进行录音或者录像,回去再上 传到电脑上进行AI概要的信息提取。

端侧AI革命进行时,盘古+鸿蒙星河+麒麟+昇腾+鲲鹏打造最强生态

打响关键自主可控保卫战,自主可控势在必行:手机等终端,苹果拥有其自己的A系列手机芯片和M系列的PC芯片、操作系统拥有IOS 等系统、云端可配备英伟达、AMD等AI算卡、大模型侧拥有Apple Intelligence 其中集成了ChatGPT。AI PC端,海外拥有Intel、 AMD、高通等端侧AI PC芯片,操作系统为Winodws,目前融入了Copilot等AI功能。自2018年来,美国通过多种制裁手段,严重限 制我国高科技领域发展,因此对于关键高科技领域自主可控势在必行。

盘古+鸿蒙星河+麒麟+昇腾+鲲鹏打造国产最强生态:我们判断AI端侧爆发为产业趋势,AI应用离落地更进一步,因此国产领域中华为 拥有最完整的生态,软件端,盘古可赋能千行百业,鸿蒙可实现万物互联,例如,智慧屏、穿戴设备、车机、音箱、手机等,硬件端, 端侧,麒麟已重回巅峰,鲲鹏+昇腾有望构筑全球算力体系的第二极,因此我们判断在终端爆发元年,华为有望凭借盘古+鸿蒙星河+ 麒麟+昇腾+鲲鹏最强生态领衔演绎国产软硬件生态崛起。

报告节选:

AIGC行业深度报告:端侧AI爆发元年,软硬架构全面升级
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精选报告来源:【未来智库】。未来智库 – 官方网站

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