美国对华高端算力芯片的持续封锁正在倒逼国产替代加速突破。德邦证券研究报告显示,华为昇腾910B在具体测试性能上已超越A100约20%,910C预期对标H200。运营商服务器集采国产化比例从2020年的20%跃升至2024年的67.5%,国产算力芯片正从政策扶持走向市场验证的关键拐点。
国产算力芯片从追赶到并跑,性能差距加速收窄
美国自2023年10月及2024年3月持续升级对华AI芯片出口管制,A100、H100等多款高端算力卡均在禁运名单之列。可供应芯片如H20性能仅为H100的1/6,但售价并未显著降低,性价比劣势明显。与此同时,英特尔产品被曝安全漏洞频发、可靠性差、监控用户等问题,进一步削弱了海外芯片在中国市场的信任基础。
国产算力芯片的突破速度超出市场预期。华为昇腾910B采用达芬奇架构,半精度(FP16)算力达320 TFLOPS,整数精度(INT8)算力达640 TOPS,功耗仅310W,在具体测试性能上超越A100 AI GPU约20%。更高性能的910C离上市不远,预期对标H200。据华尔街日报,华为910C初步订单数量或超7万片,价值约20亿美元。国产算力芯片已从实验室走向大规模商业部署。
图表:英伟达与国产芯片产品参数对比
表1:主流算力芯片关键参数对比| 指标 | H200 SXM | H100 SXM | A100 80GB SXM | 昇腾910B |
|---|
| FP16 Tensor核心(TFLOPS) | 1,979 | 1,979 | 312 | 320 |
| INT8 Tensor核心(TOPS) | 3,958 | 3,958 | 624 | 640 |
| 显存带宽 | 每秒4.8 TB | 每秒3.35 TB | 1,935 GB/s | — |
| 功耗 | — | — | — | 310W |
运营商集采国产化比例跃升,67.5%彰显政策决心
运营商资本开支方向的变化是算力国产化最明确的政策信号。2024年上半年三大运营商均在一定程度上将资本开支向算力方向倾斜。中国移动"N+X"智算布局不断完善,京津冀、长三角等首批13个智算中心节点投产;中国电信产业数字化资本开支占比达34%,上半年智算算力新增10 EFLOPS;中国联通全网智算算力达10 EFLOPS,布局20多个大型算力中心园区。
中国电信服务器集采数据直观反映了国产化进程的加速。2020年国产化服务器占比约20%,2021年升至26.7%,2023年AI服务器集采国产化比例达50%,2024年进一步跃升至67.5%。四年间增长超过47个百分点。昇腾AI生态方面,截至2024年7月已累计培养30多万名学生、发展50多家APN伙伴、孵化20多个原生大模型及50多个大模型应用,异构计算架构CANN进一步开放了集合通信库及GE图引擎接口。
算力规模突破246EFLOPS,产业链需求加速释放
国内算力规模呈现持续扩张态势。2021-2023年总算力规模由140 EFLOPS增长至230 EFLOPS,工信部数据显示2024年9月已达246 EFLOPS,距2025年300 EFLOPS的目标已近在咫尺。IDC数据表明2024年上半年国内液冷服务器市场规模达12.6亿美元,同比增长98.3%,量价齐升趋势明显。
截至2024年上半年,主要算力芯片厂商均出现不同程度的预付款、合同负债、存货增加现象,国产芯片需求已从政策指引转化为实际订单。海外供给受限与中国算力需求爆发之间形成的供需错配,为国产算力产业链留下了明确的市场真空。算力芯片、高速连接器、液冷散热等环节的国产化替代正在加速推进。
图表:2021-2024年9月我国算力规模发展
表2:我国算力规模增长轨迹| 年份 | 算力规模(EFLOPS) | 增长情况 |
|---|
| 2021 | 140 | — |
| 2022 | — | 稳步增长 |
| 2023 | 230 | 较2021年增64% |
| 2024年9月 | 246 | 持续增长 |
| 2025E | 300+ | 政策目标 |