前瞻研究全球人工智能AI行业系列报告7：AI如何影响云计算产业？从北美云巨头说起

证券研究报告 请务必阅读正文之后第 24 页起的免责条款和声明 AI 如何影响云计算产业？从北美云巨头说起 前瞻研究全球人工智能 AI 行业系列报告 7｜2023.6.6 中信证券研究部 核心观点 陈俊云 前瞻研究首席 分析师 S1010517080001 许英博 科技产业首席 分析师 S1010510120041 刘锐 前瞻研究分析师 S1010522110001 贾凯方 前瞻研究分析师 S1010522080001 北美云计算巨头正在积极拥抱这一轮 AI 浪潮，AI 能力融入亦将大概率对云厂商的基础设施、模型优化、应用&基础软件等领域带来中长期的增长动力。短期维度，我们判断，欧美企业自去年下半年以来的云成本支出优化正在接近尾声，北美云厂商收入增速有望在下半年重拾向上动能，同时随着海外科技巨头、软件公司持续进行 AI 的导入与商业化，我们认为云厂商在算力租用、模型服务等层面有望显著受益。我们建议持续关注亚马逊、微软、谷歌三大云平台巨头，并持续看好其未来 6~12 个月的投资机会。 ▍报告缘起：北美云计算巨头全面拥抱 AI。ChatGPT 在全球市场获得成功，并引致了全球主要科技企业在 AI 领域进行军备竞赛，而云平台作为计算层面最为理想的承载者，有望持续受益全球 AI 产业的发展。目前，全球三大云计算巨头（亚马逊、谷歌、微软）均发布与 LLM 以及生成式 AI 相关的产品。但三大云厂商在布局思路、商业化路径等方面存在一定分叉，微软、谷歌依靠闭源模型，全力打造闭环的 AI 生态，而 AWS 则以相对开放的心态，尝试从不同角度进行 AI 与云计算的融合。我们判断，三大云厂商在云基础设施、模型应用以及商业细分场景有望持续受益，并有望带来可观的业绩增量。 ▍AI 算法能力：技术储备决定路线选择。自 2023 年 3 月开始，微软&谷歌在各自的云产品中加入了大量以 AI 模型能力为底层的服务，并提供从硬件到模型再到上游应用的闭环 AI 服务。相比之下，亚马逊在产品结构的改变上以单点为主，提供了 Amazon Bedrock（构建大语言模型过程中的便捷 API 服务）等产品，并将更多精力放在开源模型以及相关硬件开发中。从根本上来看，决定微软&谷歌与亚马逊&Meta 在当前对待 AI 能力的不同路线的是当前各家厂商间的大语言模型技术能力差异。微软&谷歌依靠其相对优势的技术能力，从开源走向闭源，全力打造围绕底层模型能力的闭环 AI 生态。亚马逊等更倾向于培养开源社区共同迭代模型以缩小差距，重视底层硬件研发，多角度尝试 AI 与云融合的可能性。 ▍底层基础设施：计算架构升级，不断追求系统效率最优。考虑到 AI 对算力的需求，GPU 成为 AI 计算的理想载体，而对云厂商而言，此前大量的基础设施由CPU 架构贡献，其计算实例产品（虚拟机、弹性计算等）通常由 CPU 负载，并不适合当前生成式 AI 对计算的需求。因此我们看到，自 ChatGPT 兴起以来，北美三大云厂商加速了 GPU 等泛 AI 计算实例的升级速度，例如微软 N 系列虚拟机、谷歌新增 H100 超算预览以及亚马逊对训练&推理芯片的自研等。此外，为了满足数据吞吐、并行计算的要求，三大云厂商亦同步进行编排和管理高性能计算 （HPC） 环境的配套软件环境与硬件链接。因此后续来看，我们认为云厂商会持续提升 GPU 以及自研芯片实例在其计算业务线的比例。 ▍商业模式：基于 MaaS、插件、软件等维度进行商业化。我们看到以微软+OpenAI、谷歌等为代表的、具备封闭模型的厂商，可以通过直接出售模型 API 接口、模型调优的方式，提供最先进的闭源模型进行 MaaS 类服务，目前微软已经放开API 的调用，谷歌、亚马逊仍在预览阶段。对于细分场景，云厂商亦可以提供插件进行细分领域的服务。在应用侧，微软 Copilot、谷歌 Duet AI 等产品作为生产力工具进行赋能，提升办公人员等效率。根据两家公司公告，预计上述软件产品将在未来数月逐步开启商业化，我们判断软件渗透率的持续提升，将为云厂商带来可观的收入规模。 ▍弹性测算：预计未来 2-3 年增厚云厂商超百亿美元量级的收入。从三大云厂商的计算产品来看，基于 GPU 的加速计算产品价格基本是 CPU 价格的 3-6 倍。考虑到后续 H100 产品的导入大概率将拉高整体单价。而在计算负载侧，根据各家公司财报、Trendforce 以及我们的测算，三大云厂商业务中 GPU 及其他 AI 前瞻研究全球人工智能 AI 行业系列报告 7｜2023.6.6 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 2 芯片在整个计算业务线的负载比例不足 10%，基于上述我们对云厂商的收入、IT 负载结构的测算，我们预计，AI 芯片负载每增长 1%，将为 AWS、Azure、GCP 分别带来 12 亿、7 亿、4 亿美元的额外收入，若未来 2-3 年渗透率提升至10%，则每年有望为三大云厂商合计带来近 200 亿美元的额外收入。并且数据量的增长，亦有望带来存储、网络等领域需求的增长。此外，云厂商将 AI 产品导入到各个业务线，亦将带来广告、运维等领域成本的下降。 ▍风险因素：AI 核心技术发展不及预期风险；科技领域政策监管持续收紧风险；全球宏观经济复苏不及预期风险；宏观经济波动导致欧美企业 IT 支出不及预期风险；全球云计算市场发展不及预期风险；企业数据泄露、信息安全风险；行业竞争持续加剧风险等。 ▍投资策略：AI 的引入将对云厂商的基础设施、模型优化、应用&基础软件等领域带来中长期的增长动力。中短期维度，预计北美云厂商收入增速最为困难的时刻即将过去，下半年有望逐步企稳复苏，随着海外科技巨头、软件公司持续进行AI 的导入与商业化，我们认为云厂商有望持续受益。我们建议持续关注亚马逊、微软、谷歌三大云平台巨头，并看好整个云平台在下半年复苏企稳带来的投资机遇。 重点公司盈利预测及估值 简称 代码 市值（亿美元） 估值方法 2022A 2023E 2024E 2025E 微软 MSFT 24,752 P/FCF 38.5 43.9 36.3 31.7 谷歌 GOOG 13,661 PE 22.8 21 17.8 15.2 亚马逊 AMZN 12,324 EV/EBITDA 14.5 13.9 10.6 8.1 资料来源：Wind，中信证券研究部预测 注：股价为 2023 年 6 月 5 日收盘价 前瞻研究全球人工智能 AI 行业系列报告 7｜2023.6.6 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 3 目录 报告缘起：北美云计算巨头全面拥抱 AI ........................................................................... 5 AI 算法能力：技术储备决定路线选择 ............................................................................... 7 底层基础设施：计算架构升级，致力于系统效率最优 .......