光大證券：AIoT場景廣闊 有望帶動RISC-V應(yīng)用加速擴展

智通財經(jīng)APP獲悉，光大證券發(fā)布研究報告稱，ChatGPT開啟AI發(fā)展新浪潮，AIoT應(yīng)用場景廣闊，有望帶動RISC-V應(yīng)用加速擴展，建議關(guān)注深度布局RISC-V中國芯片企業(yè)：中科藍訊(688332.SH)、樂鑫科技(688018.SH)、全志科技(300458.SZ)、晶晨股份(688099.SH)、瑞芯微(603893.SH)等。

▍光大證券主要觀點如下：

一、ChatGPT應(yīng)用空間廣闊，AIoT終端浪潮趨勢漸起

ChatGPT開啟AI發(fā)展新浪潮。ChatGPT是由人工智能實驗室OpenAI研發(fā)的通用聊天機器人，使用了Transformer神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，GPT-3.5架構(gòu)，是一種用于處理序列數(shù)據(jù)的模型，于2022年11月30日上線。ChatGPT的網(wǎng)頁應(yīng)用允許用戶免費使用，不限量向公眾開放，用戶與ChatGPT之間的對話互動包括了普通聊天、信息咨詢、撰寫詩詞作文、修改代碼等。

作為AI領(lǐng)域的最新成果，ChatGPT也擁有足夠的想象力和發(fā)展空間。目前微軟、谷歌等科技巨頭堅定入局，展現(xiàn)出AI應(yīng)用廣闊的發(fā)展前景，AI行業(yè)有望開啟新發(fā)展浪潮。

AI發(fā)展趨勢：(1)生成式AI發(fā)展勢頭持續(xù)火熱。2022年大火的AI作畫是生成式AI的典型應(yīng)用案例，市面上涌現(xiàn)出多款A(yù)I繪畫工具。例如由谷歌推出的Disco Diffusion，是一款最早流行的AI繪圖工具，可以支持通過文字輸入輸出相應(yīng)圖片。

(2)智能輔助駕駛普及程度不斷提升。自動駕駛是指不需要駕駛員執(zhí)行物理駕駛操作，車輛就能夠?qū)π旭側(cè)蝿?wù)進行指導(dǎo)與決策，代替駕駛員操控使車輛完成安全行駛功能。

(3)元宇宙應(yīng)用前景持續(xù)被看好。當(dāng)前元宇宙的應(yīng)用主要表現(xiàn)于游戲、娛樂等領(lǐng)域，伴隨元宇宙技術(shù)和產(chǎn)業(yè)成熟度的持續(xù)提高，應(yīng)用范圍將逐步擴大，并不斷深入，如社會治理、公共服務(wù)等領(lǐng)域。

(4)開源開放推動AI大規(guī)模應(yīng)用。2022年11月3日，阿里達摩院牽頭推出魔搭社區(qū)ModelScope，該社區(qū)首批上架超300個模型。其中，中文模型超過100個，覆蓋視覺、語音、自然語言處理、多模態(tài)等AI主要領(lǐng)域，覆蓋主流任務(wù)超過60個，均全面開源并開放使用。

(5)大模型對算力需求持續(xù)擴大，人工智能芯片需求擴大。訓(xùn)練好的人工智能模型的背后是龐大的算力支撐，算力最底層的支撐便是人工智能芯片。過去幾年，算力的需求不斷提升，人工智能芯片的市場規(guī)模也隨之?dāng)U大。

(6)存算一體技術(shù)商業(yè)落地加速。存算一體的核心是將存儲與計算完全融合，有效克服馮·諾依曼架構(gòu)瓶頸，并結(jié)合后摩爾時代先進封裝、新型存儲器件等技術(shù)，實現(xiàn)計算能效的數(shù)量級提升。

AIoT時代擁有海量IoT終端。“智能”將是物聯(lián)網(wǎng)時代最核心的生產(chǎn)力，AI技術(shù)將滲透到云、邊、端和應(yīng)用的各個層面，與IoT設(shè)備進行深度融合。在物聯(lián)網(wǎng)時代，用戶對于智能的需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，深入各個領(lǐng)域。

二、RISC-V芯片架構(gòu)：深度受益于未來AIoT趨勢，未來有望與X86和ARM架構(gòu)三足鼎立

RISC-V是一個基于精簡指令集(RISC)原則設(shè)計的開源指令集架構(gòu)，秉承簡單有效的設(shè)計哲學(xué)，具備開放、簡潔、模塊化、可擴展的技術(shù)優(yōu)勢。RISC-V指令集可以自由地用于任何目的，允許任何人任何企業(yè)設(shè)計、制造、銷售RISC-V芯片和軟件。RISC-V能滿足從微控制器到超級計算機等各種尺寸的處理器，支持從FPGA到ASIC等各種實現(xiàn)，能高效地實現(xiàn)各種微結(jié)構(gòu)，支持大量的定制與加速功能，能和現(xiàn)有軟件棧與編程語言很好的適配。

RISC-V技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的維護和推廣由總部位于瑞士的RISC-V國際基金會持續(xù)負責(zé)，以保證RISC-V的開放和中立，技術(shù)供應(yīng)穩(wěn)定安全。

ARM架構(gòu)和RISC-V架構(gòu)都源自1980年代的精簡指令計算機RISC，區(qū)別在于RISC-V推崇的大道至簡的技術(shù)風(fēng)格和徹底開放的技術(shù)模式。ARM是一種封閉的指令集架構(gòu)，應(yīng)用ARM架構(gòu)的廠商只能根據(jù)自身需求調(diào)整產(chǎn)品頻率和功耗，不得改變原有設(shè)計。

經(jīng)過幾十年的發(fā)展演變，CPU架構(gòu)變得極為復(fù)雜和冗繁，ARM架構(gòu)文檔長達數(shù)千頁，指令數(shù)目復(fù)雜、版本眾多，且彼此之間既不兼容，也不支持模塊化，并且存在著高昂的專利和架構(gòu)授權(quán)問題。

相反，RISC-V在設(shè)計之初就定位為完全開源的架構(gòu)，架構(gòu)文檔只有二百多頁，基本指令數(shù)目僅40多條，同時一套指令集支持所有架構(gòu)，模塊化使得用戶可以根據(jù)需求自由定制不同的指令子集。

計算“邊緣化”趨勢將更多AI和計算能力賦予邊緣設(shè)備，為SoC設(shè)計公司提供更多機會的同時也提出了更高的PPA要求(PPA是Performance(性能)、Power(功耗)、Area(尺寸)三者的縮寫)。

作為IoT邊緣或終端設(shè)備的心臟，系統(tǒng)級芯片(SoC)不僅要有更好的性能，功耗和占用面積還要盡可能低。傳統(tǒng)的通用型MCU/MPU/CPU已經(jīng)難以滿足不同應(yīng)用場景和性能要求，結(jié)合邊緣計算領(lǐng)域的技術(shù)和商用模式創(chuàng)新才能釋放AI和算力的潛能。

此外，不同應(yīng)用場景對軟件和AI算法的要求各異，雖然在邊緣側(cè)增加AI推理功能已經(jīng)技術(shù)可行，但還需要定制化的芯片才能實現(xiàn)具有AI增強性能的處理器。

當(dāng)前，中小企業(yè)和初創(chuàng)公司更多專注于應(yīng)用軟件和AI算法方面，而大中型企業(yè)則更注重邊緣計算的生態(tài)建設(shè)。

在物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議方面，Wi-Fi、藍牙、Thread、Zigbee、NB-IOT、Cat.1等各種通信協(xié)議有各自主要應(yīng)用領(lǐng)域，多種標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議并存將是未來IoT市場的狀態(tài)。此外，計算架構(gòu)“開放”激發(fā)開源硬件創(chuàng)新，RISC-V掀起了開源硬件和開放芯片設(shè)計的熱潮，現(xiàn)已得到全球很多大中企業(yè)、科研機構(gòu)和初創(chuàng)公司的支持，圍繞RISC-V成長起來的生態(tài)和社區(qū)也發(fā)展迅猛，從基礎(chǔ)RISC-VISA、內(nèi)核IP到開發(fā)環(huán)境和軟件工具，都在推動RISC-V生態(tài)的進一步擴大。

根據(jù)研究公司Semico的數(shù)據(jù)，到2027年，至少包含部分RISC-V技術(shù)的芯片數(shù)量將以每年73.6%的速度增長，屆時將生產(chǎn)約250億顆AI芯片，收入將達到2910億美元。RISC-V芯片應(yīng)用將從場景化到設(shè)備化、多樣化，在吃住行游購物娛樂、元宇宙、教育、產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域大量的IoT設(shè)備等都獲得廣泛的應(yīng)用。

風(fēng)險提示：商業(yè)化進展不及預(yù)期，技術(shù)突破不及預(yù)期。