(以下内容从华安证券《AIDC电源报告:算力浪潮起,电源擎动AIDC》研报附件原文摘录)
1.人工智能快速发展,AIDC基石迎高速建设期
通算中心向智算中心升级,全球AI市场有望实现高速增长。通算中心主要以云计算为主,随着生成式人工智能(AIGC)的出现,通算中心(传统数据中心)已逐渐无法满足日益增长的计算需求,智算中心(AIDC)应运而生,支持大规模的数据处理等智能算法需求。各国争相布局智算市场,中国云计算、大数据以及物联网等企业在智算中心逐步探索摸索和推广应用阶段,美国凭借云计算、大数据等先进技术上的优势和研发能力,在智算中心技术创新和应用渠道显著成就。根据PrecedenceResearch的市场预测2023-2030年,全球AI市场规模CAGR有望达到35%。
全球算力增长强劲,带动电力需求快速扩张。在人工智能快速发展下,计算数据量呈指数级增长,对算力的需求也呈爆发式增长。根据中国信息通信研究院数据,截至2023年底,全球算力总规模约910EFLOPS(FP32),同比增长40%。其中,智能算力规模达335EFLOPS,同比大幅增长136%,增速远超整体算力规模。算力规模地不断扩大,拉动数据中心用电量的需求,根据SemiAnalysis统计预测,全球数据中心核心IT电力需求将从2023年的49GW增长至2026年的96GW,智算中心驱动的电力需求占到增量的85%,智能算力需求正成为推动数据中心发展的核心动力。
中国算力规模持续增长,智算潜力巨大。国内算力市场增长同样增长强劲。自2017年以来,数据中心行业市场规模以及机架规模实现双位数增长。2024年国内数据中心行业市场规模预计将达到3048亿元,标准机架规模将突破1000万架,两项数据预计实现同比超过20%的高速增长。智算需求的兴起,为中国数据中心市场注入了新的活力。
海内外AI巨头资本开始2025年有望实现高速增长。根据Bloomberg一致预期,海内外AI大厂2025年资本开始有望实现高速增长,带动相关设备投资。海外大厂,如Meta、谷歌、亚马逊和微软,预计2025年合计资本开支达到2971.95亿美元,同比增长36.79%。国内大厂,如腾讯、百度和阿里巴巴,预计2025年合计资本开支达到154.20亿美元,同比增长19.08%。
智算中心集群化模式攀升,机柜功耗密度提升。智算用户注重数据智能处理和应用,提供个性化服务,在硬件上更注重使用GPU专用芯片,基于智算中心用户在高度集群化的GPU集群、功能、硬件等方面的诉求,智算中心GPU芯片算力不断提升,设计功耗伴随提升。目前H100/H200/H800等芯片TDP设计功耗已达到700W,B200达1000W,GB200已达到2700W功耗。
AI服务器功耗增加,用电量随之提升。AI服务器由8卡GPU或NPU模组构成,基于芯片的功耗数值,每台AI服务器的功耗在5-10kW。进一步由服务器组成整体机柜时,机柜的功率密度将达到40kW以上。以英伟达为例,DGX架构8卡GPUH100服务器额定功耗为10.2kW,安装4台服务器的风冷机柜功耗为42kW。新一代的GB200架构中,NVL36机柜功率密度为72kW,NVL72液冷机柜功率密度则为120kW。服务器功耗的提升,将进一步推升数据中心的整体用电量。