人工智能与制造业深度融合 中国人工智能大模型地图研究报告

近期人工智能利好政策不断，北京、上海、深圳等地相继发布支持人工智能产业发展的政策文件。昨日，国家网信办等七部门联合公布《生成式人工智能服务管理暂行办法》，并自2023年8月15日起施行。《办法》提出，鼓励生成式人工智能算法、框架、芯片及配套软件平台等基础技术的自主创新。鼓励采用安全可信的芯片、软件、工具、算力和数据资源。

中国科技部新一代人工智能发展研究中心5月底发布的《中国人工智能大模型地图研究报告》显示，中国10亿参数规模以上的大模型已发布79个。除华为外，百度、阿里、科大讯飞、美团、百川智能、云知声、腾讯等头部企业相继在该领域布局。

人工智能大模型应用潜力

截至目前，中国开发的人工智能大模型已经在智慧矿山、药物研发、气象、政务、金融、智能制造、铁路管理等领域展现出巨大的应用潜力。业界专家认为，当前，利用大模型加速千行百业的数字化、智能化转型，深耕实体经济行业，已经成为中国产业界的共识。

美团无人机第四代新机型，可在“零下20度至50度”的中雨、中雪、6级风、夜晚等环境中稳定飞行，能够适应97%以上国内城市的自然环境要求，配送距离提升35%，最远可达5公里;京东智能初筛机器人，可以检查人的心电、心率、血氧，还能通过综合分析免疫、呼吸等系统给出身体状况指数及营养补充建议……在2023世界人工智能大会上，人工智能新产品集中亮相。

近年来，人工智能加快赋能千行百业，智慧物流、智慧医疗、智慧工厂方兴未艾。

工信部数据显示，我国人工智能产业蓬勃发展，核心产业规模达到5000亿元，企业数量超过4300家，智能芯片、开发框架、通用大模型等创新成果不断涌现。超算、智算、云算协同发力，算力规模居全球第二。人工智能与制造业深度融合，已建成2500多个数字化车间和智能工厂，推动实体经济数字化、智能化、绿色化转型。

科技企业是人工智能产业发展的主力军。商汤智能产业研究院院长田丰在接受《经济参考报》记者采访时表示，我国科技企业在人工智能领域的布局主要是围绕“五新”，一是“新基建”(AI芯片、智算中心、基础大模型)，二是“新终端”(AR眼镜、自动驾驶汽车、机器人等)，三是“新交互”(AR元宇宙)，四是“新服务”(AIGC、ChatGPT类产品等)，五是“新伦理”(大模型伦理、生成式AI治理)。

“下一步，人工智能大模型要加强制造业技术、产业、应用进一步融合，更深入地研发面向制造业的大模型，为中国制造业的数字化转型和智能化升级提供坚实支撑。”中国工程院院士、系统仿真及制造业信息化专家李伯虎说。

根据中研普华研究院《2023-2027年中国人工智能行业全景调研与发展战略研究咨询报告》显示：

此轮以ChatGPT为代表的AI大模型的火爆，则向通用人工智能(AGI)迈进了一步。具体而言，ChatGPT在对话上达到行为主义AI的目标，亦即与真人对话接近的地步，且在对话上达到开领域，亦即达到与领域无关的通用性。

7月6日，工业和信息化部在2023世界人工智能大会公布，我国人工智能核心产业规模达到5000亿元，企业数量超过4300家，算力规模位居全球第二，同时已建成2500多个数字化车间和智能工厂，经过智能化改造，研发周期缩短约20.7%、生产效率提升约34.8%、不良品率降低约27.4%、碳排放减少约21.2%。

人工智能赋能千行百业的“头雁效应”正在加速显现，而各项根技术创新是基础。据张平安介绍，华为在最底层构建了以鲲鹏和昇腾为基础的AI算力云平台，以及异构计算架构CANN、全场景AI框架昇思MindSpore，AI开发生产线ModelArts等，为人工智能大模型开发和运行提供分布式并行加速、算子和编译优化、集群级通信优化等关键能力。基于华为的AI根技术，人工智能大模型训练效能可以调优到业界主流GPU的1.1倍。

深度应用催生对算力的巨大需求，而算力也是训练人工智能大模型的基础。在华为开发者大会2023上，张平安宣布单集群2000P Flops算力的昇腾AI云服务在华为云的乌兰察布和贵安AI算力中心同时上线。昇腾AI云服务除了支持华为全场景AI框架昇思MindSpore外，还支持Pytorch、Tensorflow等主流AI框架。同时，这些框架中90%的算子，都可以通过华为端到端的迁移工具平滑迁移到昇腾平台。此外，在大模型训练过程中经常会遇到GPU故障，研发人员不得不经常重启训练，时间长，代价大。昇腾AI云服务可以提供更长稳的AI算力服务，千卡训练30天长稳率达到90%，断点恢复时长不超过10分钟。

华为在各个单点创新的基础上，发挥云、计算、存储、网络以及能源的综合优势，进行架构创新，推出了昇腾AI集群。目前，昇腾AI集群已支撑全国25个城市的人工智能计算中心建设，其中7个城市公共算力平台入选首批国家“新一代人工智能公共算力开放创新平台”。在2023世界人工智能大会期间，华为宣布昇腾AI集群全面升级，集群规模从最初的4000卡集群扩展至16000卡，成为业界首个万卡AI集群。16000卡的AI集群意味着什么?“据我们评估，一个1750亿参数、100B数据的大模型，只需半天时间就可以完成。”华为昇腾计算业务总裁张迪煊透露。

而AI 算力需求激增拉动了包括光模块在内的通信产品需求明显增长，并加速了光模块向 800G 及以上产品的迭代，上半年 800G 等高端产品出货比重逐渐增加。

AI带动光模块需求高增

市场对高速率光模块的需求是最强的，尤其是随着英伟达不断通过提升片间通信能力以提高集群整体算力输出能力，可以看到同样规模的集群对光模块的需求还在提高。

根据光通信行业市场研究机构Lightcounting的预测，全球CPO端口的销售量将从今年的5万件增长到2027年的450万件，四年时间或提升达90倍。随着ChatGPT在各应用场景的落地，800G光模块加单情况明显，据产业调研，北美科技巨头大幅上修了2024年的800G光模块订单，海内外高速率的800G光模块产能供不应求，有望实现量价齐升。

光模块是光纤通信系统中核心器件之一，它的功能是实现光电信号的相互转化。因为人工智能、大数据、区块链、云计算、物联网、5G的兴起,使得光模块需求迅猛增长。光模块目前主要应用市场包括数通市场、电信市场和新兴市场，其中数通市场增速最快。

AI算力需求爆发带动光模块产业发展加速。随着电信市场、数据中心领域扩张需求增强、以及光通信技术的成熟和成本下降，全球光模块市场快速增长。根据Light counting预计，光模块市场2021-2025年的复合年增长率为11%，预测 2025 年全球光模块市场将达到113亿美元。其中2021年全球数据中心光模块市场规模为 43.8 亿美元，2025年全球数据中心光模块市场规模预计将增长至73.3亿美元，2021-2025年的复合年增长率达14%。光模块国内供应链健全，可出口海外，相对光通信其他领域，光模块业绩弹性更大。

光模块朝着高速、高集成度的方向发展。光模块在近20多年技术进步迅速，支持的速率也从最初的不到10Gbps发展到目前最高的800Gbps，并且随着对数据交换需求的提升，光模块将来会进一步提速。光模块的集成度的提升，会带来系统的可靠性和稳定性的增强和能耗降低。

数据中心光模块大多采用COB封装技术，高速光模块对设备精度要求更高。光模块生产工艺主要环节包括贴片、打线、光学耦合、测试，其中贴片机是价值量最高的环节。400G、800G等高速光模块快速发展会拉动高精度贴片机需求。硅光子技术和CPO等方案具备高速、高密度、低功耗的优势，有望成为下一阶段的封装工艺。

《2023-2027年中国人工智能行业全景调研与发展战略研究咨询报告》由中研普华研究院撰写，本报告对该行业的供需状况、发展现状、行业发展变化等进行了分析，重点分析了行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力，以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了行业的整体发展动态，对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。