6月23日至24日,字节火山引擎Force大会召开,今天梳理一下AI硬件(不梳理标的),仅梳理框架。
昨天写的存储今天均表现较好,文章在这里
AI硬件随着演绎上涨不断被市场认知,但分支较多,对不常接触的人还是有点乱,今天梳理一下,AI硬件一般有两大核心赛道:一是支撑云端大模型训练与推理的AI基础设施,另一个是面向终端用户的AI终端硬件,旨在通过端侧AI技术重塑人机交互范式,从传统的PC、手机,到AI眼镜、可穿戴设备和机器人,各类厂商正激烈角逐下一代智能入口,形成百花齐放的竞争格局。
AI基础设施是为AI工作负载(特别是大模型训练和推理)设计、构建和优化的底层软硬件系统,是整个AI产业的“地基与粮草”。其核心目标是高效、大规模地完成AI任务,通常被比作开发大模型的“工具箱”。一个完整的AI基础设施硬件体系可主要分为计算、互联、存储及配套支撑四大模块
(1)核心硬件模块拆解
AI服务器是算力基础设施最重要的硬件,其硬件可拆解为计算、存储、互联、PCB四大模块。
核心模块功能比喻关键构成核心作用与分析计算 (Compute)AI的“大脑”GPU、CPU、ASIC、FPGA负责模型训练和推理,是价值核心。- GPU (图形处理器):凭借强大的并行计算能力,成为AI训练的绝对主力,英伟达H100/H200垄断了超80%的训练市场。- CPU (中央处理器):在AI服务器中主要负责任务调度和逻辑控制。- ASIC (专用集成电路):为特定AI任务定制,性能和功耗优势显著,如谷歌的TPU和各类专用推理芯片。- FPGA (现场可编程门阵列):具备可编程灵活性,适用于算法快速迭代的场景。市场规模预测(2026年中国市场):CPU接近2600亿元,GPU超1400亿美元,FPGA近350亿元,ASIC超680亿元。存储 (Storage)AI的“记忆”HBM、DDR5、SSD负责存储和快速访问海量数据及模型参数。- HBM (高带宽内存):为GPU提供超高带宽,是AI服务器中最紧缺的环节之一,成为性能瓶颈的关键。三大厂商(三星、SK海力士、美光)几乎垄断市场,产能已被提前锁定。HBM4堆叠层数增加将持续提升其在服务器中的价值量占比。- DDR/SSD:大容量DDR内存和高速SSD满足海量数据吞吐需求。互联 (Interconnect)AI的“神经”光模块、交换机、智能网卡、高速铜缆负责服务器内、服务器间的高速数据传输,是构建万卡集群的关键。- 光模块:实现电光信号转换,是实现数据中心内高速互联的核心。随着1.6T光模块放量和CPO技术起步,互联层成为AI硬件中增速最快的环节。中国厂商在全球光模块产能中占据约70%。- 网络架构:AI集群要求网络具备高带宽、无损、低延迟的特性,催生了InfiniBand、RoCE等高速网络协议的应用。配套支撑AI的“骨骼”与“生命线”PCB/CCL、电源、散热、机柜等为整个系统提供物理承载、电力供应和稳定运行环境。- PCB/CCL (印制电路板/覆铜板):作为“骨骼”,承载所有芯片和器件。AI服务器对PCB的层数(通常为20层以上)、材料和设计复杂度要求更高。- 电源:AI服务器功耗巨大,对供配电系统提出更高要求,保障“供不供得上”。- 散热:高功耗带来巨大散热挑战,液冷散热技术成为多GPU服务器的优选方案。(2)关键产品形态
一是AI服务器:AI基础设施最主要的硬件,采用“CPU+多颗GPU”等异构形式,擅长并行运算。大模型带来的巨量算力需求正推动AI服务器市场高速增长。预计到2026年,全球AI服务器出货量将达到237万台,2022-2027年复合增速达29%。
二是AI超算中心/智算中心(AIDC):由大量AI服务器通过高速网络互联构成的大规模计算集群,是ChatGPT等大模型训练的核心基础设施。其建设正从千卡级扩展到万卡级,形成跨地域、多中心的计算体系。
2. AI终端硬件 (AI Terminal Hardware):重塑人机交互的物理载体AI终端硬件是指集成了AI技术,具备感知、交互、决策能力的电子设备。随着模型轻量化技术突破,AI正加速从云端向终端迁移,这一转变的核心驱动力在于解决云端模式的高延迟、高成本和隐私泄露等瓶颈。AI终端的发展正从“能用AI”向“被AI理解”演进,强调个性化与主动服务。
来源:中国信息通信研究院
(1)主要分支与产品形态AI硬件终端已呈现出传统终端AI化和AI原生新物种并存的“百花齐放”态势
类别定义与核心特征主要产品形态代表厂商/产品案例 (根据参考资料)传统终端AI化将AI能力深度融入现有成熟产品,在不改变用户习惯的前提下提升体验与效率。- AIPC:内置NPU等专用AI芯片,支持本地运行大模型,重塑PC交互与应用生态。- AI手机:搭载AI芯片(如高通骁龙8 Gen3),结合端云协同,实现智能助手、影像优化等功能。- AIPC:联想、英特尔(Meteor Lake)、高通(骁龙X Elite)、苹果。
- AI手机:苹果、华为、小米、谷歌(Pixel 8)、三星(Galaxy S24)、vivo。AI原生与可穿戴设备以AI为核心功能打造的新型硬件,通常轻量化、贴身、高频交互,作为“新入口”提供无感智能服务。- AI眼镜:最有潜力成为下一代计算平台,兼具可穿戴性和多模态交互优势。形态分为不带显示的音频/拍照眼镜和带显示的AR眼镜。
- AI耳机:作为高频入口,接入大模型后成为随身AI语音助手。
- 其他:AI Pin、智能手表、智能戒指等。- AI眼镜:Meta (Ray-Ban Meta)、阿里(夸克AI眼镜)、百度、理想(Livis)、华为、小米、雷鸟、Rokid。
- AI耳机:字节(Oladance)、讯飞(iFLYBUDS Nano)、高通(S7/S7 Pro平台)、漫步者。具身智能与机器人AI从虚拟软件走向物理实体,实现与物理世界的实时交互。- 人形机器人:AI Agent的终极物理载体,具备感知、决策和执行能力。
- 服务/工业机器人:扫地机器人、仓储机器人(AGV/AMR)等。
- AI玩具:结合IP形象,提供情感陪伴与互动娱乐,分为毛绒玩具和仿生机器人两类。- 人形机器人:特斯拉(Optimus)、优必选。
- AI玩具:字节(显眼包)、Moflin、Bubble Pal。智能家居/出行/其他将AI能力嵌入特定生活和工作场景,形成跨设备、跨系统的协同智能生态。- 智能汽车:智能座舱、自动驾驶系统。
- 智能家居:智能音箱、智能电视、智能安防设备。
- 智能办公/教育:AI录音笔、AI学习机。- 智能汽车:特斯拉(FSD V12)、华为(智能座舱)。
- 智能家居:亚马逊(Alexa)、小米(小爱同学)、TCL(接入Gemini)。AI 应用硬件方向梳理(按功能、场景分类四大象限)
资料来源:财经头条,全球工业设计,PConline,科技狐,科大讯飞京东店,小米京东店,机器之能,亿家亿伴公众号,多知,前沿科技学习分享圈,跃然创新微信小店,实丰文化视频号,卓昊下载站,中国商报,数智科技,会说话的汤姆猫家族抖音号,华创证券人工智能产业链通常被划分为上游基础层、中游技术层和下游应用层。AI硬件主要位于上游基础层,为整个产业链提供算力支撑。
AI上游硬件包括芯片、光模块、PCB、存储、电源、散热等多种部件
特别是在AI服务器硬件中,价值量分布正在发生动态变化,互联和存储环节的重要性日益凸显
AI服务器硬件模块2023年价值量占比2026年价值量占比变化趋势分析计算 (GPU/ASIC)60-70%55-65%核心地位稳固,但份额被ASIC侵蚀。存储 (HBM等)10-15%15-20%价值量占比提升,主要受益于HBM4堆叠层数增加和用量提升。互联 (光模块等)10-15%15-20%成为增速最快的环节,受益于1.6T光模块放量和CPO交换机开始规模部署。PCB/CCL及其他~10%~5%价值占比相对稳定或略有下降注:表格数据综合自参考资料,可能存在不同口径,此处为基于的趋势性分析。
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