人工智能與制造業(yè)深度融合 中國人工智能大模型地圖研究報告

• 黃江 2023年11月13日 來源：東方財富 986 62
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中國科技部新一代人工智能發(fā)展研究中心5月底發(fā)布的《中國人工智能大模型地圖研究報告》顯示，中國10億參數(shù)規(guī)模以上的大模型已發(fā)布79個。除華為外，百度、阿里、科大訊飛、美團、百川智能、云知聲、騰訊等頭部企業(yè)相繼在該領(lǐng)域布局。

近期人工智能利好政策不斷，北京、上海、深圳等地相繼發(fā)布支持人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策文件。昨日，國家網(wǎng)信辦等七部門聯(lián)合公布《生成式人工智能服務(wù)管理暫行辦法》，并自2023年8月15日起施行?！掇k法》提出，鼓勵生成式人工智能算法、框架、芯片及配套軟件平臺等基礎(chǔ)技術(shù)的自主創(chuàng)新。鼓勵采用安全可信的芯片、軟件、工具、算力和數(shù)據(jù)資源。

中國科技部新一代人工智能發(fā)展研究中心5月底發(fā)布的《中國人工智能大模型地圖研究報告》顯示，中國10億參數(shù)規(guī)模以上的大模型已發(fā)布79個。除華為外，百度、阿里、科大訊飛、美團、百川智能、云知聲、騰訊等頭部企業(yè)相繼在該領(lǐng)域布局。

人工智能大模型應(yīng)用潛力

截至目前，中國開發(fā)的人工智能大模型已經(jīng)在智慧礦山、藥物研發(fā)、氣象、政務(wù)、金融、智能制造、鐵路管理等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。業(yè)界專家認為，當前，利用大模型加速千行百業(yè)的數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，深耕實體經(jīng)濟行業(yè)，已經(jīng)成為中國產(chǎn)業(yè)界的共識。

美團無人機第四代新機型，可在“零下20度至50度”的中雨、中雪、6級風、夜晚等環(huán)境中穩(wěn)定飛行，能夠適應(yīng)97%以上國內(nèi)城市的自然環(huán)境要求，配送距離提升35%，最遠可達5公里;京東智能初篩機器人，可以檢查人的心電、心率、血氧，還能通過綜合分析免疫、呼吸等系統(tǒng)給出身體狀況指數(shù)及營養(yǎng)補充建議……在2023世界人工智能大會上，人工智能新產(chǎn)品集中亮相。

近年來，人工智能加快賦能千行百業(yè)，智慧物流、智慧醫(yī)療、智慧工廠方興未艾。

工信部數(shù)據(jù)顯示，我國人工智能產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到5000億元，企業(yè)數(shù)量超過4300家，智能芯片、開發(fā)框架、通用大模型等創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)。超算、智算、云算協(xié)同發(fā)力，算力規(guī)模居全球第二。人工智能與制造業(yè)深度融合，已建成2500多個數(shù)字化車間和智能工廠，推動實體經(jīng)濟數(shù)字化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型。

科技企業(yè)是人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主力軍。商湯智能產(chǎn)業(yè)研究院院長田豐在接受《經(jīng)濟參考報》記者采訪時表示，我國科技企業(yè)在人工智能領(lǐng)域的布局主要是圍繞“五新”，一是“新基建”(AI芯片、智算中心、基礎(chǔ)大模型)，二是“新終端”(AR眼鏡、自動駕駛汽車、機器人等)，三是“新交互”(AR元宇宙)，四是“新服務(wù)”(AIGC、ChatGPT類產(chǎn)品等)，五是“新倫理”(大模型倫理、生成式AI治理)。

“下一步，人工智能大模型要加強制造業(yè)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、應(yīng)用進一步融合，更深入地研發(fā)面向制造業(yè)的大模型，為中國制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級提供堅實支撐。”中國工程院院士、系統(tǒng)仿真及制造業(yè)信息化專家李伯虎說。

根據(jù)中研普華研究院《2023-2027年中國人工智能行業(yè)全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究咨詢報告》顯示：

此輪以ChatGPT為代表的AI大模型的火爆，則向通用人工智能(AGI)邁進了一步。具體而言，ChatGPT在對話上達到行為主義AI的目標，亦即與真人對話接近的地步，且在對話上達到開領(lǐng)域，亦即達到與領(lǐng)域無關(guān)的通用性。

7月6日，工業(yè)和信息化部在2023世界人工智能大會公布，我國人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到5000億元，企業(yè)數(shù)量超過4300家，算力規(guī)模位居全球第二，同時已建成2500多個數(shù)字化車間和智能工廠，經(jīng)過智能化改造，研發(fā)周期縮短約20.7%、生產(chǎn)效率提升約34.8%、不良品率降低約27.4%、碳排放減少約21.2%。

人工智能賦能千行百業(yè)的“頭雁效應(yīng)”正在加速顯現(xiàn)，而各項根技術(shù)創(chuàng)新是基礎(chǔ)。據(jù)張平安介紹，華為在最底層構(gòu)建了以鯤鵬和昇騰為基礎(chǔ)的AI算力云平臺，以及異構(gòu)計算架構(gòu)CANN、全場景AI框架昇思MindSpore，AI開發(fā)生產(chǎn)線ModelArts等，為人工智能大模型開發(fā)和運行提供分布式并行加速、算子和編譯優(yōu)化、集群級通信優(yōu)化等關(guān)鍵能力?；谌A為的AI根技術(shù)，人工智能大模型訓(xùn)練效能可以調(diào)優(yōu)到業(yè)界主流GPU的1.1倍。

深度應(yīng)用催生對算力的巨大需求，而算力也是訓(xùn)練人工智能大模型的基礎(chǔ)。在華為開發(fā)者大會2023上，張平安宣布單集群2000P Flops算力的昇騰AI云服務(wù)在華為云的烏蘭察布和貴安AI算力中心同時上線。昇騰AI云服務(wù)除了支持華為全場景AI框架昇思MindSpore外，還支持Pytorch、Tensorflow等主流AI框架。同時，這些框架中90%的算子，都可以通過華為端到端的遷移工具平滑遷移到昇騰平臺。此外，在大模型訓(xùn)練過程中經(jīng)常會遇到GPU故障，研發(fā)人員不得不經(jīng)常重啟訓(xùn)練，時間長，代價大。昇騰AI云服務(wù)可以提供更長穩(wěn)的AI算力服務(wù)，千卡訓(xùn)練30天長穩(wěn)率達到90%，斷點恢復(fù)時長不超過10分鐘。

華為在各個單點創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，發(fā)揮云、計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)以及能源的綜合優(yōu)勢，進行架構(gòu)創(chuàng)新，推出了昇騰AI集群。目前，昇騰AI集群已支撐全國25個城市的人工智能計算中心建設(shè)，其中7個城市公共算力平臺入選首批國家“新一代人工智能公共算力開放創(chuàng)新平臺”。在2023世界人工智能大會期間，華為宣布昇騰AI集群全面升級，集群規(guī)模從最初的4000卡集群擴展至16000卡，成為業(yè)界首個萬卡AI集群。16000卡的AI集群意味著什么?“據(jù)我們評估，一個1750億參數(shù)、100B數(shù)據(jù)的大模型，只需半天時間就可以完成?！比A為昇騰計算業(yè)務(wù)總裁張迪煊透露。

而AI 算力需求激增拉動了包括光模塊在內(nèi)的通信產(chǎn)品需求明顯增長，并加速了光模塊向 800G 及以上產(chǎn)品的迭代，上半年 800G 等高端產(chǎn)品出貨比重逐漸增加。

AI帶動光模塊需求高增

市場對高速率光模塊的需求是最強的，尤其是隨著英偉達不斷通過提升片間通信能力以提高集群整體算力輸出能力，可以看到同樣規(guī)模的集群對光模塊的需求還在提高。

根據(jù)光通信行業(yè)市場研究機構(gòu)Lightcounting的預(yù)測，全球CPO端口的銷售量將從今年的5萬件增長到2027年的450萬件，四年時間或提升達90倍。隨著ChatGPT在各應(yīng)用場景的落地，800G光模塊加單情況明顯，據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研，北美科技巨頭大幅上修了2024年的800G光模塊訂單，海內(nèi)外高速率的800G光模塊產(chǎn)能供不應(yīng)求，有望實現(xiàn)量價齊升。

光模塊是光纖通信系統(tǒng)中核心器件之一，它的功能是實現(xiàn)光電信號的相互轉(zhuǎn)化。因為人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、5G的興起,使得光模塊需求迅猛增長。光模塊目前主要應(yīng)用市場包括數(shù)通市場、電信市場和新興市場，其中數(shù)通市場增速最快。

AI算力需求爆發(fā)帶動光模塊產(chǎn)業(yè)發(fā)展加速。隨著電信市場、數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域擴張需求增強、以及光通信技術(shù)的成熟和成本下降，全球光模塊市場快速增長。根據(jù)Light counting預(yù)計，光模塊市場2021-2025年的復(fù)合年增長率為11%，預(yù)測 2025 年全球光模塊市場將達到113億美元。其中2021年全球數(shù)據(jù)中心光模塊市場規(guī)模為 43.8 億美元，2025年全球數(shù)據(jù)中心光模塊市場規(guī)模預(yù)計將增長至73.3億美元，2021-2025年的復(fù)合年增長率達14%。光模塊國內(nèi)供應(yīng)鏈健全，可出口海外，相對光通信其他領(lǐng)域，光模塊業(yè)績彈性更大。

光模塊朝著高速、高集成度的方向發(fā)展。光模塊在近20多年技術(shù)進步迅速，支持的速率也從最初的不到10Gbps發(fā)展到目前最高的800Gbps，并且隨著對數(shù)據(jù)交換需求的提升，光模塊將來會進一步提速。光模塊的集成度的提升，會帶來系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性的增強和能耗降低。

數(shù)據(jù)中心光模塊大多采用COB封裝技術(shù)，高速光模塊對設(shè)備精度要求更高。光模塊生產(chǎn)工藝主要環(huán)節(jié)包括貼片、打線、光學(xué)耦合、測試，其中貼片機是價值量最高的環(huán)節(jié)。400G、800G等高速光模塊快速發(fā)展會拉動高精度貼片機需求。硅光子技術(shù)和CPO等方案具備高速、高密度、低功耗的優(yōu)勢，有望成為下一階段的封裝工藝。

《2023-2027年中國人工智能行業(yè)全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究咨詢報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進行了分析，重點分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。報告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài)，對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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