事项：
　　近期关于GPT模型的更新和进展不断，2022年12月Open AI推出的基于GPT3.5模型的chatgpt应用在发布2个月就拥有了1亿用户，短短3个多月后，2023年3月14日Open AI便发布了多模态GPT 4.0大模型，相较于GPT 3.5模型，GPT 4.0模型支持图文回答并实现了回答度的大幅提升。3月25日，ChatGPT再次功能升级实现了对插件的初始支持，帮助ChatGPT访问最新信息、运行计算或使用第三方服务。国内，百度发布了文心一言大模型，华为盘古大模型也将迎来发布，行业催化不断。应用层面的快速进展会直接带动以服务器-交换机-光模块为代表的硬件基础设施的需求提升。
　　国信通信观点：我们尝试从硬件基础设施角度对于当前以Chatgpt为代表的AI应用需求带来的硬件的弹性进行测算，并得到以下几个重要结论：（1）在AI集群数据中心网络架构中，服务器：交换机：光模块对应比例为=1：1.2：11：4.；（2）短维度：从当下GPT模型一次性角度测算，服务器、交换机、光模块的市场弹性分别为15%、5%、3%；（3）长维度：下游需求亿级别大规模响应角度测算，服务器、交换机、光模块的市场弹性分别为65%、19%、10%。
　　投资建议：以Chatgpt为代表的AI应用正在得到快速发展，并进行着快速迭代，进而有望赋能多行业、多样化新型应用落地，提升行业效率。软端的快速发展离不开硬件基础设备的保障，因此AI数据中心内部的各类的硬件基础设施环节有望充分受益AI行业进步带来的需求提升：建议重点关注国内ICT领先企业【紫光股份】、【浪潮信息】、【锐捷网络】、【中兴通讯】、【菲菱科思】；光模块及光器件环节【中际旭创】、【天孚通信】、【新易盛】；IDC温控企业【英维克】、【申菱环境】；IDC电源端企业：【科华数据】、【科士达】；第三方IDC【奥飞数据】；建议关注：【同飞股份】、【佳力图】。
　　风险提示：
　　Chatgpt为代表的应用落地不及预期，参数假设存在偏差，实际行业需求和投入力度不及预期。

研究报告全文：证券研究报告2023年03月28日行业点评超配基于GPT40模型的通信基础设施需求测算公司研究公司快评通信投资评级超配维持评级证券分析师马成龙021-60933150machenglongguosencomcn执证编码S0980518100002证券分析师付晓钦0755-81982929fuxqguosencomcn执证编码S0980520120003联系人袁文翀021-60375411yuanwenchongguosencomcn事项近期关于GPT模型的更新和进展不断2022年12月OpenAI推出的基于GPT35模型的chatgpt应用在发布2个月就拥有了1亿用户短短3个多月后2023年3月14日OpenAI便发布了多模态GPT40大模型相较于GPT35模型GPT40模型支持图文回答并实现了回答度的大幅提升3月25日ChatGPT再次功能升级实现了对插件的初始支持帮助ChatGPT访问最新信息运行计算或使用第三方服务国内百度发布了文心一言大模型华为盘古大模型也将迎来发布行业催化不断应用层面的快速进展会直接带动以服务器-交换机-光模块为代表的硬件基础设施的需求提升国信通信观点我们尝试从硬件基础设施角度对于当前以Chatgpt为代表的AI应用需求带来的硬件的弹性进行测算并得到以下几个重要结论1在AI集群数据中心网络架构中服务器交换机光模块对应比例为1121142短维度从当下GPT模型一次性角度测算服务器交换机光模块的市场弹性分别为15533长维度下游需求亿级别大规模响应角度测算服务器交换机光模块的市场弹性分别为651910投资建议以Chatgpt为代表的AI应用正在得到快速发展并进行着快速迭代进而有望赋能多行业多样化新型应用落地提升行业效率软端的快速发展离不开硬件基础设备的保障因此AI数据中心内部的各类的硬件基础设施环节有望充分受益AI行业进步带来的需求提升建议重点关注国内ICT领先企业紫光股份浪潮信息锐捷网络中兴通讯菲菱科思光模块及光器件环节中际旭创天孚通信新易盛IDC温控企业英维克申菱环境IDC电源端企业科华数据科士达第三方IDC奥飞数据建议关注同飞股份佳力图评论基于英伟达AI网络架构硬件需求比例服务器交换机光模块112114由于当前大部分AIGC模型都是基于英伟达方案来部署我们从英伟达的AI集群模型架构进行拆解对于较大的AI数据中心集群一般可多达几千台AI服务器的需求在部署方面会拆分成一个个基本单元进行组件英伟达对应的一个基本单元为SuperPOD根据SuperPOD公开信息一个标准的SuperPOD由140台DGXA100GPU服务器HDRInfiniBand200G网卡和170台NVIDIAQuantumQM8790交换机构建而成其中交换机速率为200G每个端口数为40个请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容1证券研究报告图1英伟达SuperPOD基本结构资料来源英伟达国信证券经济研究所整理网络结构上英伟达采用Infinband技术无限带宽技术简称IB和fattree胖树网络拓扑结构和传统的数据中心的区别在于在IBfattree结构下使用的交换机数量更多且因为每个节点上行下行的端口数完全一致使得该网络是是无收敛带宽的每个端口可采用同样速率的光模块图2传统数据中心网络拓扑结构图3Fattree网络拓扑结构资料来源CSDN国信证券经济研究所整理资料来源CSDN国信证券经济研究所整理光模块用量测算我们从线缆角度测算光模块需求一个SuperPOD170个交换机每个交换机有40个端口最简单方式上下个70台服务器依次端口互联上下11连接对应的线缆需求为4017023400根但是由于实际网络拓扑结构交换价不是该情况连接情况更加复杂且会分为三层结构因此线缆数需求有所提升我们假设上升至4000根线缆需求线缆的需求分为三种第一种用在机柜内部互联距离5m以内常用需求为铜缆不需要光模块第二类互联距离为10m以内可以采用AOC有源光纤连接也不需要光模块第三类带光模块的光纤单根需求为2个光模块考虑到10m以内的连接占据多数我们假设铜缆AOC光模块光纤比例442光模块需求40000221600个请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容2证券研究报告对于一个SuperPod服务器交换机光模块的用量比例1401701600112114应用层面单GPT40模型对于服务器需求用量测算从用户使用角度来测算我们对于服务器算力的测算受大模型参数日活人数每日每人提问等多因素影响在ChatGPT中一个token通常指的是响应请求所需的最小文本单位一般一个30词的提问大约对应40个token推理是token的算力调用是2N对应模型算力的需求我们分摊在一天24h的每一秒模型参数服务器用量峰值需求倍数算力利用率时间分摊单台服务器算力2基于以下假设我们可得到对应一个在1亿日活的应用需要的AI服务器的需求约为15万台表1单GPT40服务器用量测算假设参数详情模型FLOPS利用率假设20可提升峰值利用是平均算力5倍单台A100服务器的算力5PTOPS模型参数GPT401万亿用户月活亿1亿人次日活假设每人每日提问字1000词测算结果A100服务器用量需求约为15万台资料来源国信证券经济研究所整理弹性测算一现有采购部署层面弹性测算基础投入维度角度1我们选择从现有完成一个类似GPT40入门级别要求的需求假设去测算硬件基础设施层面需求假设1结合现有各类公开数据完成ChatGPT40训练推理需要至少3万张英伟达A100卡的算力投入对应3750台A100的DGX服务器假设2全球假设国内和海外有潜在20家公司可能按照此规模进行测投入假设3网络结构比例按照单个SuperPOD方式部署即服务器交换机光模块的用量比例112114假设4服务器价格参考英伟达价格为20万美元交换价结合Mellanox售价假设单价为2w美金光模块根据交换机速率现在主流为200G假设售价为250美金结论服务器交换机光模块的市场弹性分别为1553请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容3证券研究报告表2一次性投入角度硬件需求角度测算全球服务器AI服务器交换机光模块原有需求国内出货量万台1354AI服务器401200全球出货量万台251AI服务器50532000国内市场规模亿美元992AI服务器156376全球市场规模亿美元391AI服务器1317085单个GPT40模型一次性投入角度单个需求量万台038045428单价万美元2020025增量市场假设20家同样规模投入需求量万台759855投入规模亿美元15018214弹性比例需求量增量全球1084规模增量全球1553资料来源LightcountingIDC国信证券经济研究所整理注原有需求按照2021年需求简单测算2019年国内AI服务器出货量为79w台假设每年增速30注光模块需求出货为100G以上速率光模块出货总和大致估计弹性测算二下游需求亿级别大规模响应远期应用规模起量角度角度2基于下游应用呈现规模角度即按照单GPT40模型对于服务器需求用量测算假设1单个应用的需求角度开看服务器潜在用量为15万台假设2全球假设国内和海外有潜在20家公司可能形成同样类型规模应用假设3网络结构比例按照单个SuperPOD方式部署即服务器交换机光模块的用量比例112114假设4服务器价格参考英伟达价格为20万美元交换价结合Mellanox售价假设为25-3w美金光模块根据交换机速率现在主流为200G假设售价为250美金结论服务器交换机光模块的市场弹性分别为651910表3下游应用大规模使用角度硬件需求角度测算全球服务器AI服务器交换机光模块原有需求国内出货量万台1354AI服务器401200全球出货量万台251AI服务器50532000国内市场规模亿美元992AI服务器156376全球市场规模亿美元391AI服务器1317085单个GPT40模型规模应用角度单个需求量万台1518171单价万美元2020025增量市场假设20家同样规模投入需求量万台3036342投入规模亿美元60072855弹性比例需求量增量全球23017规模增量全球651910资料来源LightcountingIDC国信证券经济研究所整理注原有需求按照2021年需求简单测算2019年国内AI服务器出货量为79w台假设每年增速30注光模块需求出货为100G以上速率光模块出货总和大致估计请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容4证券研究报告投资建议以Chatgpt为代表的AI应用正在得到快速发展并进行着快速迭代进而有望赋能多行业多样化新型应用落地提升行业效率软端的快速发展离不开硬件基础设备的保障因此AI数据中心内部的各类的硬件基础设施环节有望充分受益AI行业进步带来的需求提升建议重点关注国内ICT领先企业紫光股份浪潮信息锐捷网络中兴通讯菲菱科思光模块及光器件环节中际旭创天孚通信新易盛IDC温控企业英维克申菱环境IDC电源端企业科华数据科士达第三方IDC奥飞数据建议关注同飞股份佳力图风险提示Chatgpt为代表的应用落地不及预期参数假设存在偏差实际行业需求和投入力度不及预期相关研究报告通信行业周报2023年第10期-运营商加强数字化投入AI迎来iPhone时刻2023-03-27国信通信-云基建专题二-AI加速发展下云基建产业新趋势2023-03-23通信行业周报2023年第9期-东数西算加速建设关注AI底层硬件需求2023-03-19国信通信-卫星专题二-卫星应用潜力充足运营环节大有可为2023-03-13通信行业周报2023年第8期-关注数字经济主线5G卫星互联网标准构建启动2023-03-12请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容5证券研究报告免责声明分析师声明作者保证报告所采用的数据均来自合规渠道分析逻辑基于作者的职业理解通过合理判断并得出结论力求独立客观公正结论不受任何第三方的授意或影响作者在过去现在或未来未就其研究报告所提供的具体建议或所表述的意见直接或间接收取任何报酬特此声明国信证券投资评级类别级别说明买入股价表现优于市场指数20以上股票增持股价表现优于市场指数10-20之间投资评级中性股价表现介于市场指数10之间卖出股价表现弱于市场指数10以上超配行业指数表现优于市场指数10以上行业中性行业指数表现介于市场指数10之间投资评级低配行业指数表现弱于市场指数10以上重要声明本报告由国信证券股份有限公司已具备中国证监会许可的证券投资咨询业务资格制作报告版权归国信证券股份有限公司以下简称我公司所有本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户未经书面许可任何机构和个人不得以任何形式使用复制或传播任何有关本报告的摘要或节选都不代表本报告正式完整的观点一切须以我公司向客户发布的本报告完整版本为准本报告基于已公开的资料或信息撰写但我公司不保证该资料及信息的完整性准确性本报告所载的信息资料建议及推测仅反映我公司于本报告公开发布当日的判断在不同时期我公司可能撰写并发布与本报告所载资料建议及推测不一致的报告我公司不保证本报告所含信息及资料处于最新状态我公司可能随时补充更新和修订有关信息及资料投资者应当自行关注相关更新和修订内容我公司或关联机构可能会持有本报告中所提到的公司所发行的证券并进行交易还可能为这些公司提供或争取提供投资银行财务顾问或金融产品等相关服务本公司的资产管理部门自营部门以及其他投资业务部门可能独立做出与本报告中意见或建议不一致的投资决策本报告仅供参考之用不构成出售或购买证券或其他投资标的要约或邀请在任何情况下本报告中的信息和意见均不构成对任何个人的投资建议任何形式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或口头承诺均为无效投资者应结合自己的投资目标和财务状况自行判断是否采用本报告所载内容和信息并自行承担风险我公司及雇员对投资者使用本报告及其内容而造成的一切后果不承担任何法律责任证券投资咨询业务的说明本公司具备中国证监会核准的证券投资咨询业务资格证券投资咨询是指从事证券投资咨询业务的机构及其投资咨询人员以下列形式为证券投资人或者客户提供证券投资分析预测或者建议等直接或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