半导体与半导体生产设备行业深度报告-英伟达：AI黄金时代中的卖铲人

行业研究丨深度报告丨半导体与半导体生产设备 [Table_Title] 英伟达：AI 黄金时代中的卖铲人 %%%%%%%%research.95579.com1 请阅读最后评级说明和重要声明 2 / 37 丨证券研究报告丨 报告要点 [Table_Summary]英伟达（NVIDIA），1993 年由 Jenson Huang(黄仁勋)及来自于 Sun Microsystem 的两位工程师 Chris Malachowsky 和 Curtis Priem 创立，早期专注于图形芯片设计业务，随着技术与业务的发展，已成长为一家提供全栈计算的人工智能公司，产品覆盖 CPU、DPU、GPU 和 AI软件，应用领域也从游戏拓展至数据中心、专业可视化、自动驾驶等，随着技术与业务的发展。近年来，英伟达已经成长为全球图形加速、AI 算力的龙头企业。 分析师及联系人 [Table_Author] 杨洋 钟智铧 SAC：S0490517070012 SAC：S0490522060001 SFC：BUW100 %%%research.95579.com2 请阅读最后评级说明和重要声明 丨证券研究报告丨 更多研报请访问 长江研究小程序 半导体与半导体生产设备 [Table_Title2] 英伟达：AI 黄金时代中的卖铲人 行业研究丨深度报告 [Table_Rank] 投资评级 看好丨维持 [Table_Summary2] 生成式 AI 引爆技术奇点，GPU 行业迎高增机遇 未来，随着人工智能技术的不断进步和应用领域的扩大，AI 服务器预计将成为服务器市场的核心增长点。AI 服务器专为处理复杂的数据密集型任务而设计，它们需要大量的并行计算能力来执行机器学习和深度学习算法，这使得计算芯片在 AI 服务器中占据了更高的成本比例。与传统服务器相比，AI 服务器对计算能力的要求更高，因此对高性能计算芯片的需求也更为迫切。GPU 由于其并行处理能力，在加速这些计算密集型任务中发挥着至关重要的作用，特别是在AI 训练和推理过程中，GPU 能够提供比传统 CPU 更高的性能和效率。据 IDC 预测，2027 年AI 服务器硬件市场规模有望达 1000 亿美元，而且其中相比传统服务器占比更高的计算芯片（如 GPU、ASIC、FPGA）有望充分享受快速增长的浪潮。 GPU：并行运算效率领先，诞自游戏而盛于 AI GPU（Graphics Processing Unit，图形处理器）是一种专门用于处理图像和图形相关运算的微处理器，主要功能是将计算机系统所需的显示信息进行转换驱动，并向显示器提供行扫描信号，从而实现图像的显示。在早期，所有的图形渲染任务都由 CPU 来完成，但随着计算需求的增加，GPU 逐渐成为专门处理图形渲染的硬件。在作为图形显示芯片时 GPU 广泛应用于个人电脑、工作站、游戏机以及一些移动设备中，同时由于 GPU 本身架构非常适合重复冗余的并行数据处理，因此近年来在人工智能、科学计算领域得到了越来越广泛的应用。 英伟达：软硬件大平台铸造核心壁垒，GPU 龙头迎时代浪潮更上一层楼 英伟达（NVIDIA），1993 年由 Jenson Huang(黄仁勋)及来自于 Sun Microsystem 的两位工程师 Chris Malachowsky 和 Curtis Priem 创立，早期专注于图形芯片设计业务，随着技术与业务的发展，已成长为一家提供全栈计算的人工智能公司，产品覆盖 CPU、DPU、GPU 和 AI软件，应用领域也从游戏拓展至数据中心、专业可视化、自动驾驶等，随着技术与业务的发展。近年来，英伟达已经成长为全球图形加速、AI 算力的龙头企业。 AI 扬帆，巨龙展翅——英伟达踏上宏伟航路 AI 应用的快速爆发&自身不断完善的软硬件体系形成共振，英伟达作为全球 GPU 龙头企业有望踏上高速增长的长期成长通道。在芯片、服务器等硬件设施之上，CUDA、DOCA 等开发套件构成了英伟达软件业务的底层基础框架，在此之上形成 HPC、AI、Omniverse 平台，最终在应用工具&框架层面提供企业 AI、自动驾驶、云游戏、元宇宙、医疗等众多计算服务，三重壁垒联动+螺旋提升打造 AI 全栈体系，系统级 AI 解决方案大平台将成为英伟达长期高增动力。 风险提示 1、下游需求不及预期的风险； 2、全球政治经济动荡影响产品区域性出货的风险。 [Table_StockData] 市场表现对比图(近 12 个月) 资料来源：Wind 相关研究 [Table_Report]•《2024Q1 半导设备及材料综述：收入端加速增长，景气度持续回暖》2024-05-20 •《景气回暖+Chiplet 加速应用，封测行业多重 β演绎长期成长逻辑》2023-05-27 •《AI 重构生产力下的电子行业投资机遇分析》2023-03-27 -35%-23%-11%1%2023/82023/122024/42024/8半导体与半导体生产设备沪深300指数2024-08-10%%%%%%%%research.95579.com3 请阅读最后评级说明和重要声明 4 / 37 行业研究 | 深度报告 目录 生成式 AI 引爆技术奇点，GPU 行业迎高增机遇 .......................................................................... 7 GPU：并行运算效率领先，诞自游戏而盛于 AI .......................................................................... 12 AI 扬帆，巨龙展翅——英伟达踏上宏伟航路 .............................................................................. 17 产品平台化构建竞争壁垒，应用扩张打造增长动力 ..................................................................................... 18 硬件、软件、应用：英伟达的三重壁垒 ....................................................................................................... 18 硬件层：CPU+GPU+DPU 形成三芯矩阵 .................................................................................................... 20 软件层：CUDA+DOCA 构造基础，工具树凝聚生态 ................................................................................... 24 收入利润节节高升，长期成长路途