2024年AI终端行业展望

1. 大模型落地开花需要AI硬件土壤,终端核心零组件升级打开新一轮成长空间

1.1. 大模型百花齐放,科技巨头软硬结合加速产业布局

1.1.1. 大模型:OpenAI一骑绝尘,各类模型百花齐放海外大模型成三足鼎立格局:OpenAI领先地位稳固,谷歌疲于追赶,Meta开源自家模型对全球大模型行业产生深远影响。2024年2月16日,OpenAI发布Sora,惊艳的效果再次引起广泛关注,也进一步拉大了和其他厂商的差距。OpenAI在23年布局频繁,从产品技术、商业变现、合作与投资三方面引领大模型产业潮流。OpenAI的主要竞争对手谷歌仓促应战,在23年2月紧急推出类ChatGPT对话服务Bard,5月推出对标GPT4的PaLM 2,12月发布对标DALL·E 3的文生图大模型,不仅产品发布始终慢于OpenAI一步,发布后的产品效果也不及OpenAI惊艳。2024年2月15日,谷歌发布多模态大模型Gemini 1.5 Pro,随后便被OpenAI发布的Sora盖过风头。2023年2月Meta推出Llama1大模型,并将其开源,其后分别在23年7月与24年4月发布第二代及第三代Llama,对全球大模型生态和人工智能创业带来深远影响。


三家大厂之外:创业公司产品百花齐放,“小而美”模型陆续出现。2024年2月欧洲AI独角兽公司Mistral AI正式发布Mistral Large模型,并且推出对标ChatGPT的对话产品:Le Chat。根据公司发布数据及Alpha Engineer整理数据,作为Mistral新推出的旗舰模型,本次发布的Mistral Large在常识推理和知识问答上均表现出色,在2024年2月综合评分超过Gemini Pro及Claude 2,仅次于GPT-4,荣登世界第二。随着开源技术的普及、云计算的发展等因素,加之大模型的最终技术路线尚未敲定,市场上出现了很多小公司发布的优秀大模型产品,例如Bloom、Megatron-Turing NLG等,在不同的技三家大厂之外:创业公司产品百花齐放,“小而美”模型陆续出现。2024年2月欧洲AI独角兽公司Mistral AI正式发布Mistral Large模型,并且推出对标ChatGPT的对话产品:Le Chat。根据公司发布数据及Alpha Engineer整理数据,作为Mistral新推出的旗舰模型,本次发布的Mistral Large在常识推理和知识问答上均表现出色,在2024年2月综合评分超过Gemini Pro及Claude 2,仅次于GPT-4,荣登世界第二。随着开源技术的普及、云计算的发展等因素,加之大模型的最终技术路线尚未敲定,市场上出现了很多小公司发布的优秀大模型产品,例如Bloom、Megatron-Turing NLG等,在不同的技术路线探索中呈现百花齐放的格局。

2024年AI终端行业展望

国产大模型:“百模大战”暂告一段落,回归产品至上。随着2022年11月ChatGPT的发布,国产大模型密集涌现,“百模大战”热度居高不下,根据南都大数据研究院数据,23年国内大模型数量超过200家,百度、阿里、腾讯等主流互联网科技公司相继入局,悟道、鹏城等国内学术机构发布的大模型也陆续出现。随着大模型市场的进一步成熟以及海外开源项目的增加,大模型创业门槛进一步降低,但数量的增加提升了对大模型产品核心产品力、用户体验的要求,只有真正具备核心竞争力的大模型产品才能避免昙花一现的结局,成为用户日常交互的一部分。


1.1.2. AI硬件:大厂加速部署AI功能主流大厂加速部署AI核心硬件,打牢AI大模型及相关应用落地的算力底座。AMD于23年1月率先发布了搭载NPU的锐龙7040系列CPU,23年12月AMD和Intel均发布强化了AI功能的CPU芯片,为AI端侧应用作铺垫。高通、苹果均相继发布专为AI应用设计的CPU芯片,从硬件侧为AI应用的大规模落地奠定算力基础。


AI终端:手机、PC终端厂商引入AI功能刺激换机需求,作为硬件载体进一步推动AI应用成长。继苹果在23年11月发布针对AI功能特化的M3系列芯片后,联想在24年4月发布6款AI PC及个人大模型“联想小天”,正式揭开AI PC放量序幕。在手机方面,华为在23年8月发布的Mate 60系列手机即搭载盘古大模型,三星的S24系列手机以AI功能作为主要亮点,23年11月OPPO与Vivo相继发布端侧大模型,旗舰手机均搭载AI消除等AI应用,硬件配置也已提前满足后续进阶AI应用的算力需求。

1.2. 硬件是AI落地开花土壤,算力需求带动SoC、散热等零组件升级

随着大模型进入多模态、轻量化时代,智能终端作为流量入口与交互中心作用凸显。GPTs加强了通用AI大模型的实用性,有望极大加速Agent领域的探索,更为自然、便捷的人机交互成为可能,无需唤醒的陪伴交互模式,是用户习惯AI助手的第一步。大模型的高速发展加速了AI应用的研发与落地,而终端硬件作为AI运行的算力底座,是AI进一步开花结果的土壤。终端所搭载的AI功能带来的良好体验,会刺激新的换机需求,形成正向循环。在手机、PC等产品进入存量时期后,AI的出现有望开启另一轮创新周期,同时加速现有的换机周期,释放终端出货量能。AI算力的提升带动核心零组件性能需求提高,产业链迎来创新升级机遇。终端AI硬件为了运行AI相关功能需要更强的算力支撑,这不仅对CPU、GPU、NPU等芯片提出更高要求,也带动了存储、散热、电磁屏蔽等部分需求提升,同时早期AI终端产品普遍从高端市场切入,外观件、结构件也需作出相应升级以奠定旗舰地位。

2. AI手机:硬件先行,尚待爆款应用催化

AI手机处于渗透率高速增长阶段。根据联发科和Counterpoint在24年5月联合发布的“生成式AI手机产业白皮书”数据,生成式AI手机存量规模将会从2023年的百万部级别增长至2027年的12.3亿部,渗透率从23年的不到1%增长至27年的43%。

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2.1. AI手机:目前AI赋能以影像、通话、搜索三类为主

AI手机定义尚未明确,但不仅仅是搭载了大模型,还需具备明显区别于传统手机的体验革新。IDC和OPPO联合发布的《AI手机白皮书》,用4种能力定义了“AI手机”——算力高效利用、真实世界感知、自学习和创作能力。Counterpoint和联发科发布的《生成式AI手机产业白皮书》则提出:生成式AI手机是利用大规模、预训练的生成式AI模型,实现多模态内容生成、情境感知,并具备不断增强的类人能力。硬件方面,Counterpoint提出5点规格:基于领先工艺和先进架构设计的移动计算平台,拥有集成或者独立的神经网络运算单元(如APU/NPU/TPU),大容量和高带宽的内存,以及稳定和高速的连接,硬件级和系统级的安全防御。根据联发科在24年5月发布的“生成式AI手机产业白皮书”数据,联发科预计到2027年生成式AI手机数量将超过10亿部。目前AI手机应用主要在AI影像、智能通话、智能搜索三大类,重量级AI应用尚未出现。三星S24系列手机搭载AI照片编辑功能,用户可以借助AI对背景中的多余部分进行消除,同时生成式补全缺失内容,使照片自然度提升的同时大幅降低了修图门槛,这一功能也被后续厂商广泛采用,成为现阶段AI手机主流配置。智能通话主要功能为通话实时转换为文字、智能翻译以及智能通话纪要。智能搜索以三星S24搭载的一圈即搜为代表,同时手机端侧搭载的大模型提供了智能对话选择,使人机交互体验大幅改善。

2.2. 苹果润物无声锤炼AI内功,安卓阵营突出AI应用更能直观感受

2.2.1. 润物无声:苹果立足生态,配合供应商体系全面升级AI能力苹果重剑无锋,不急于通过AI应用软件营销,而是立足生态强化软硬一体,多维度齐头并进打牢AI软硬件基础。由于苹果尚未推出类似AI消除、AI智能通话摘要等功能,也未在端侧搭载大模型,给消费者造成了苹果在AI硬件领域相比安卓阵营较为落后的印象。然而苹果拥有性能领先的自研A系列和M系列芯片,均具备领先的AI加速性能,同时IOS生态也为AI应用打下了更牢固的基础,能够为设备提供无缝的AI体验。相比直接发布尚显稚嫩的AI消除、AI通话等初级功能,苹果更注重从芯片、系统、数据、软件等多层面的软硬协同,为尚未出现的爆款AI应用铺垫,侧重于远期真正的革新AI体验。苹果M4芯片强悍性能已提前满足未来AI应用的硬件需求,作为AI基础设施保障大模型、AI应用等流畅运行。根据2024年5月7日苹果发布会数据,苹果的M4芯片使用第二代3nm制程工艺打造,相比M2专业渲染性能提升4倍、中央处理器性能提升1.5倍,其搭载的神经网络引擎可为各类AI任务提速,每秒运算速度达到38万亿次。


2.2.2. 安卓阵营:AI芯片+大模型,从应用出发刺激换机需求安卓阵营以头部芯片公司的AI芯片作为算力基础,叠加自研大模型实现差异化AI体验。目前安卓旗舰机普遍搭载的骁龙8 Gen3以及天玑9300系列芯片均具备AI加速功能,可在端侧搭载大模型。根据机器之心数据,高通AI引擎实现了终端设备上世界首次支持运行100亿参数的模型,并且针对70亿参数LLM每秒能够生成20个token。各类虚拟助手、GPT聊天机器人、StableDiffusion等都可以在手机等终端正常运行。根据联发科官网数据,天玑9300系列芯片最高可支持330亿参数的AI大语言模型。伴随头部芯片厂商的AI性能强化,安卓阵营终端厂商可以借助已搭建好的AI地基,通过自研的大模型及特色AI应用构筑自身差异化体验,刺激用户换机需求。


安卓厂商相比苹果默默提升软硬件,更侧重直观体验,从高频需求入手先一步布局AI应用。虽然目前还未出现真正重量级的AI应用,但安卓厂商围绕AI影像、智能通话、智能搜索三大类常用功能已经提前布局AI应用,使用户先一步体验AI交互,也使得AI硬件的效能更直观的体现在用户端。

2.3. AI手机产业链机遇:SoC及存储是算力提升关键,散热配套升级

AI手机产业链相比传统手机,主要看点在于算力大幅提升后所带来的零组件机遇,其中以SoC芯片、存储为核心,辅以散热等外围材料迭代。SoC:端侧AI算力仍有巨大提升空间,SoC芯片性能提升是实现AI体验关键。根据Counterpoint数据,2027年生成式AI手机端侧整体AI算力将会达到50000EOPS以上。因此,在当前阶段,手机SoC芯片的性能提升仍是关键。

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存储:UFS 4.0闪存已成AI时代旗舰手机标配。AI手机面临着存储容量和速率的挑战。为了适应端侧AI大模型的需求,传输速度更快、功耗效率更优的UFS 4.0闪存已成为旗舰手机的标配。UFS是一种为计算和移动系统设计的高性能接口,它通过高速串行接口和优化的协议显著提升了吞吐量和系统性能。其全双工接口支持同步读写操作,进一步提高了数据传输的效率;双通道的数据传输,增加了整体的吞吐量。2022年8月,JEDEC推出了UFS 4.0标准,其传输速率可达4640MB/s,是UFS 3.1的两倍,是eMMC的十倍以上,同时功耗降低了46%,存储容量高达1TB,满足了AI手机对存储容量、运行速度和电池续航的要求,可以实现更流畅、更即时的人机交互体验。


在UFS 4.0基础上,存储厂商积极进行升级迭代。美光推出了增强版UFS 4.0移动解决方案,与前代UFS 3.1相比,生成式AI应用中的大语言模型加载速度可提高40%。铠侠发布了第二代UFS 4.0,相比第一代产品,提升了18%顺序写入性能、30%随机写入速度和13%随机读取性能,并支持高速链路启动序列(HS-LSS)特性,将启动时间缩短70%。三星计划推出UFS 4.0 4通道产品,其传输速度和功耗效率相较UFS4.0会有两倍的提升。


散热:AI算力提升显著提升散热等外围材料性能要求,带动零组件全面升级。算力提升将对散热、电磁屏蔽等外围材料提出更多要求,在推动材料用量提升的同时也催化新技术、新材料不断应用。目前手机普遍使用的散热材料是人工石墨导热膜,在散热效率方面难以满足端侧大模型需求,石墨烯、VC均热板等更高价值量的高性能方案有望加速渗透。在24年5月苹果iPad Pro发布会中,苹果宣布全新iPad Pro后盖配备石墨片,同时后盖logo加入了铜材料,将散热性能提高20%。石墨烯导热膜以高烯单层氧化石墨烯为核心原料,拥有较高的二维导热均热性能、高柔软性、优异的耐弯折性以及厚度可定制等特点。AI的广泛应用除了带动SoC、存储等核心部件升级,也会对整机的零组件产生全面的拉动作用,在智能手机进入存量竞争的时代,AI有望再次引领手机产业链回到创新驱动的轨道。


手机散热方案从单一石墨导热片到最新的石墨烯/VC均热板综合运用,价值量不断提升。石墨片方案最早用于手机散热,通过将热源的热量发散到更大面积达到散热效果,随着SoC性能提升,石墨片用量随之提高。由于手机厚度持续降低且内部零组件增多,内部空间更加紧凑导致手机内部空气流通空间减少,单纯的石墨片导热无法满足要求,金属背板散热应运而生,能够满足密闭空间的导热要求。导热凝胶直接覆盖于芯片上方,类似PC端的散热硅脂,是散热方案的有效补充。热管散热虽然效果优异,但由于占用体积较大,在手机端应用较少。VC(均热板)散热方案是热管的改进,在提升散热效率的同时减少散热模组体积,一般和石墨烯材料配合使用。

3. AI PC:放量元年开启,换机潮推动产业链景气度提升

3.1. PC行业复苏趋势明显,2027年AI PC渗透率有望超60%

2023年全球PC出货量同比降幅逐季度缩窄,24Q1同比增长5%。根据IDC数据,23年全球PC出货量同比降幅逐季度收窄,24Q1全球PC出货量同比增长5%,PC行业逐步走出下行周期,行业拐点出现。


根据Canalys预测,全球个人电脑市场正步入复苏之路,24年出货量有望同比增长8%。AI对个人电脑行业的影响是深远持久的,OEM、处理器制造商和操作系统供应商等领先玩家将在2024年密集推出具备AI功能的新机型。这些举措将会提振换机需求,其中商用领域尤为明显。Canalys预计2024年全年出货量预计达到2.67亿台,较2023年增长8%,这主要得益于Windows的更新周期,以及具备AI功能和采用Arm架构电脑的崛起。


Canalys预测24年AI PC渗透率约19%,到2027年渗透率超60%。随着x86 架构对AI能力的提升,Canalys预测2024H1将出现AI赋能模型浪潮。鉴于在2024年末推出的最新Windows操作系统将发布经AI强化后的功能,以及AI工具在商业和生产力软件的广泛应用,AI PC市场将在2025年和2026年有望实现快速增长。Canalys预测到2027年,AI PC全球出货量预计超过1.7亿台,在总个人电脑出货量的占比超60%,23-27年AI PC出货量CAGR达63%。

3.2. 产业巨头积极布局,AI PC开启渗透率提升元年

产业巨头均加码AI PC布局:自联想2023年10月24日以“AI for All”为主题的第九届联想创新科技大会(2023 Lenovo Tech World)大会首次展示AI PC以来,产业链巨头纷纷入局,相继发布一系列AI PC相关进展。2024年无疑是AI PC时代元年,无论是借助酷睿Ultra移动芯片喊出在2025年前为100万台PC带来AI特性的英特尔,还是率先推出具有AI引擎锐龙8000系列APU桌面级处理器的AMD;再或是努力破局的高通、使用Arm架构站稳脚跟的苹果,都集中在此刻发布或透露其围绕AI概念的PC平台产品。联想正式发布AI PC新品:2024年4月18日,以“AI for All,让世界充满AI”为主题的第十届联想创新科技大会在上海举办。


联想集团董事长兼CEO杨元庆正式发布6款AI PC新品。联想定义了AI PC五大特点,分别是:配备了个性化的AI agent 智能体——联想小天;拥有CPU、GPU、NPU相结合的强大的本地异构算力;为每一个拥有者都建立个人知识库的能力;连接开放的人工智能应用生态;保护个人数据和隐私安全的能力。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)


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