AI革命臨近AIPC市場(chǎng)爆發(fā)推動(dòng)芯片產(chǎn)業(yè)飛躍

如今AIPC快速崛起，有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2024年是AIPC的元年，2024年的出貨量有望突破5000萬(wàn)臺(tái)，2025年出貨量將突破1億臺(tái)。未來(lái)，它將成為市面上的主流電腦，可是提到AIPC，很多人對(duì)這個(gè)概念并不太熟悉，其實(shí)顧名思義，AIPC就是AI電腦，是一種集成了人工智能技術(shù)的個(gè)人電腦。

它通過(guò)在處理器中集成NPU，配合CPU、GPU等硬件，通過(guò)人工智能技術(shù)加持，從而釋放人們的生產(chǎn)力和創(chuàng)作力，提升我們的工作效率，AIPC可以應(yīng)用于各種場(chǎng)景，包括圖形視覺(jué)、語(yǔ)義理解、智能交互等。 除此之外，它區(qū)別于普通的PC，AIPC將為用戶提供包括通用場(chǎng)景下的個(gè)性化服務(wù)，具有即時(shí)、可靠的服務(wù)響應(yīng)，更低的大模型使用成本，可信、安全的個(gè)人數(shù)據(jù)和隱私保障等四大價(jià)值。

相比傳統(tǒng)PC，硬件方面，AIPC在傳統(tǒng)PC職能的基礎(chǔ)上，集成了混合AI算力單元，以支持復(fù)雜的人工智能算法和大量的數(shù)據(jù)處理。AIPC通常配備了高性能的處理器，能夠支持包括CPU、GPU、NPU在內(nèi)的異構(gòu)計(jì)算，整體算力支撐能力更強(qiáng)，能夠本地運(yùn)行“個(gè)人大模型”、創(chuàng)建個(gè)性化的本地知識(shí)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)自然語(yǔ)言人機(jī)交互。

它不僅內(nèi)置為用戶提供這兩年大火的ChatGPT類似的通用大模型，可以非常方便地讓用戶通過(guò)LLM（自然語(yǔ)言大模型）進(jìn)行新的交互并有效地提高日常辦公的效率和質(zhì)量，同時(shí)也可能在PC上部署安裝類似于Stable Diffusion專業(yè)大模型進(jìn)行本地化AI創(chuàng)作，這將徹底改變PC用戶的使用習(xí)慣和場(chǎng)景，也改變了PC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展未來(lái)，PC由個(gè)人計(jì)算終端升級(jí)成了個(gè)人AI應(yīng)用中心。

AIPC并非一個(gè)具體的產(chǎn)品名稱，而是一個(gè)概念性的術(shù)語(yǔ)，用于描述那些專門(mén)用于人工智能計(jì)算的個(gè)人電腦。具體的AIPC產(chǎn)品可能會(huì)因廠商和配置而有所不同。各處理器制造商紛紛進(jìn)軍 AI 芯片。IDC 認(rèn)為一臺(tái)“具備 AI 能力”的 PC 必須擁有專用的芯片組或模塊來(lái) 加速 AI 計(jì)算。目前高通的 Hexagon 加速器、蘋(píng)果的神經(jīng)引擎、英特爾的 Movidius VPU 和 AMD 的 APU 可 以滿足以上要求。

與此同時(shí)，芯片廠商英特爾、英偉達(dá)、AMD、高通都加入了AIPC芯片市場(chǎng)的軍備競(jìng)賽。

英特爾最先提出了AIPC這個(gè)概念。2023年9月英特爾發(fā)布了第十四代處理器Meteor Lake，同時(shí)公布了集成了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元（NPU）處理器酷睿Ultra將于年底上市，這是英特爾歷史上第一款集成了NPC單元的SoC。

英特爾酷睿 Ultra 處理器的誕生，標(biāo)志著 PC 全面進(jìn)入 AI 時(shí)代。英特爾通過(guò)發(fā)布最新一代酷睿Ultra系列AI處理器，成功地將AI硬件核心——AI處理器嵌入到pc的心臟部位。該系列涵蓋了三種不同的配置版本：酷睿Ultra 5、酷睿Ultra 7以及頂級(jí)的酷睿Ultra 9。

英特爾酷睿Ultra AI處理器采用Intel 4先進(jìn)制程工藝打造，通過(guò)Foveros 3D封裝技術(shù)，性能和能效都顯著提升，并首次使用了分離式的模塊化架構(gòu)設(shè)計(jì) ，在提高續(xù)航的同時(shí)離電性能更好。全新架構(gòu)提升了每時(shí)鐘周期指令執(zhí)行能力，并通過(guò)性能核（P-cores）、能效核（E-cores）及低功耗能效核（LP E-cores）的協(xié)同工作，極大地優(yōu)化了多任務(wù)處理性能。

5 月 11 日，英特爾人工智能創(chuàng)新應(yīng)用大賽總決賽暨頒獎(jiǎng)典禮在北京舉辦，在本次大賽中，針對(duì)不同的應(yīng)用開(kāi)發(fā)場(chǎng)景，參賽者在搭載英特爾酷睿 Ultra 處理器的 AIPC 上靈活利用 CPU、GPU 和 NPU 三大 AI 引擎，以及 OpenVINO、IPEX-LLM 等豐富的開(kāi)源軟件框架及優(yōu)化工具鏈，快速進(jìn)行 AI 調(diào)優(yōu)及部署，開(kāi)發(fā)可落地的創(chuàng)新應(yīng)用。

英特爾業(yè)務(wù)總監(jiān)透露，隨著芯片算力的不斷進(jìn)步，未來(lái)幾年內(nèi)將有顯著的增長(zhǎng)。他預(yù)計(jì)，明年芯片算力的提升將是大踏步的，到2028年時(shí)，約80%的PC出貨量將是AI個(gè)人電腦（AIPC）。

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幾乎在同時(shí)，X86處理器陣營(yíng)的英特爾和ARM陣營(yíng)的高通推出了集成NPU單元的桌面處理器，AMD和微軟的活動(dòng)展示了AI在PC領(lǐng)域的應(yīng)用加速，預(yù)示著AIPC的市場(chǎng)潛力。預(yù)計(jì)2024年AIPC的滲透率將顯著提升，帶動(dòng)PC出貨量增長(zhǎng)和產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)公司的機(jī)會(huì)。

在去年更早一些時(shí)候，X86陣營(yíng)的另外一家主力處理器廠家AMD就宣布，在其最新Zen4架構(gòu)的7000系列處理器中，加入了AI引擎，全面支持AI應(yīng)用程序加速。Zen架構(gòu)處理器其中集成了RDNA3架構(gòu)集顯、XDNA架構(gòu)的AI計(jì)算單元，在AI性能與游戲性能上均有不同幅度的提升，其中AI算力高達(dá)業(yè)界領(lǐng)先的39TOPS。

從以往的歷史來(lái)看，AMD可以說(shuō)是對(duì)AI PC特別有話語(yǔ)權(quán)的一家廠牌，因?yàn)樵缭诤芏嗄昵暗腁PU時(shí)代，他們其實(shí)就已經(jīng)嘗試過(guò)一些基于異構(gòu)融合算力的通用計(jì)算、甚至機(jī)器學(xué)習(xí)功能。而從人臉識(shí)別到視頻插幀，在當(dāng)時(shí)的APU產(chǎn)品上也都給我們留下過(guò)深刻的印象。

與其它廠商的AI PC方案相比，AMD的Ryzen AI PC擁有高達(dá)16TOPs的純NPU算力，是目前x86架構(gòu)處理器中的最高水平，并且它實(shí)現(xiàn)了CPU、GPU和NPU的單芯片整合設(shè)計(jì)，就代表著在有需要的時(shí)候，這些不同的單元也能進(jìn)行異構(gòu)計(jì)算的配合，值得一提的是，與現(xiàn)階段其他家的AI PC方案相比，AMD的整套驅(qū)動(dòng)、軟件環(huán)境在安裝難度上要低得多。

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從AMD目前的產(chǎn)品規(guī)劃來(lái)看，無(wú)論是支持AVX512指令集的銳龍7000、8000系、線程撕裂者CPU，用于超算的CDNA加速卡，RDNA3.0架構(gòu)的獨(dú)顯與核顯，以及最新銳龍CPU內(nèi)置的XDNA加速器（即NPU），它們都成為了AMD旗下產(chǎn)品AI算力的一部分。

蘋(píng)果于 2020 年 Q4 推出 M1 神經(jīng)引擎，隨著 2023 年第二季度推出的 M3 系列，蘋(píng)果成為了第 一家完全具備 AI 能力的 PC 制造商。

蘋(píng)果作為全球消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)的龍頭，每次重大產(chǎn)品升級(jí)和創(chuàng)新都有望帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈整體的進(jìn)步和投資機(jī)遇。例如，M4芯片可能會(huì)采用先進(jìn)的制造工藝，如3nm甚至2nm技術(shù)，以提高性能和能效，芯片制造商臺(tái)積電（TSMC）有望受益于蘋(píng)果的訂單。此外，供應(yīng)鏈中的其他環(huán)節(jié)，如內(nèi)存、存儲(chǔ)和電源管理芯片供應(yīng)商，也需要與蘋(píng)果的新芯片設(shè)計(jì)保持兼容。對(duì)于提供AI相關(guān)服務(wù)和應(yīng)用的公司來(lái)說(shuō)，M4芯片的AI增強(qiáng)功能可能會(huì)激發(fā)新的應(yīng)用場(chǎng)景和業(yè)務(wù)機(jī)會(huì)。

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同時(shí)，CES 2024 大會(huì)期間，英偉達(dá)、英特爾、AMD 再次圍繞 AIPC 推出新產(chǎn)品。 英偉達(dá)發(fā)布了三款 GeForce RTX 40 SUPER 系列 GPU，包括 GeForce RTX 4080 SUPER、GeForce RTX 4070 Ti SUPER 和 GeForce RTX 4070 SUPER。新 GeForce RTXSUPER GPU 的專用 AI Tensor 核心可提供高達(dá) 836 個(gè) AI TOPS，為游戲、創(chuàng)造和日常生產(chǎn)力領(lǐng)域的 AI 提供變革性功能。 英特爾推出全新酷睿 HX 和 U 系列 CPU，增加核顯數(shù)量提高 AI 性能?？犷?HX 系列以酷睿 i9-14900HX 為主，該處理器擁有 24 個(gè)核心，分別是 8 個(gè)性能核心（P 核心）和 16 個(gè)高效核心（E 核 心）。U 系列移動(dòng)處理器以酷睿 7 處理器 150U 為主導(dǎo)，具有 10 核/12 線程和高達(dá) 5.4 GHz 的睿 頻頻率。英特爾表示，此次更新提高了 51%的多任務(wù)處理性能，支持高達(dá) 192 GB 的 DDR5-5600 兆 傳輸/秒 (MT/S) 內(nèi)存總量，為 AI PC 提供了更強(qiáng)勁的解決方案。 AMD 推出 Ryzen 8000G 系列、Ryzen 5000 系列桌面處理器、Radeon RX7600 XT GPU。AMD Ryzen 8000G 系列桌面處理器，配備內(nèi)置顯卡 Ryzen 7 8700G 并首次將 NPU 引入臺(tái)式電腦處理器。RX 7600 XT GPU 將 VRAM 從 8GB 增加到 16GB，定價(jià) 330 美元，低于英偉達(dá)最新發(fā)布的 GPU。

       AIPC滲透率提升的同時(shí)，也給產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)了更多的想象空間。從產(chǎn)業(yè)鏈角度看，AIPC最具有投資價(jià)值、最值得關(guān)注的領(lǐng)域包括上游芯片制造環(huán)節(jié)和中游整機(jī)制造環(huán)節(jié)，特別是主營(yíng)業(yè)務(wù)為CPU、GPU、NPU、存儲(chǔ)等的上游芯片制造公司。

      AI PC 的紅利不僅僅體現(xiàn)在用戶層面，對(duì)應(yīng)用廠商來(lái)說(shuō)同樣具有顯著的優(yōu)勢(shì)，能夠分?jǐn)傇贫怂懔Τ杀?。?一些處理從云端轉(zhuǎn)移到終端，不僅可以減輕云基礎(chǔ)設(shè)施的壓力，同時(shí)也有助于降低運(yùn)營(yíng)成本。這種本地化處理 的趨勢(shì)為應(yīng)用開(kāi)發(fā)商和應(yīng)用開(kāi)發(fā)者提供了更為經(jīng)濟(jì)和高效的方式來(lái)探索和構(gòu)建應(yīng)用。據(jù)估算 ChatGPT 每天的運(yùn) 營(yíng)成本可能超過(guò) 70 萬(wàn)美元。通過(guò)在 AI PC 上進(jìn)行本地處理，應(yīng)用廠商能夠減少對(duì)云端的依賴，降低了 在維護(hù)和更新云基礎(chǔ)設(shè)施上的投入。這對(duì)于小型獨(dú)立應(yīng)用開(kāi)發(fā)商尤其重要，因?yàn)樗麄兛赡軟](méi)有龐大的云服務(wù)預(yù) 算，AI PC 提供了一個(gè)更為可行的選擇。另一方面，AI PC 的本地化大模型能力為應(yīng)用開(kāi)發(fā)者提供了更豐富的工 具和資源，使他們能夠更加靈活地創(chuàng)造各種應(yīng)用。這種高效性和經(jīng)濟(jì)性有助于激發(fā)更多獨(dú)立應(yīng)用的創(chuàng)新和發(fā)展。 應(yīng)用開(kāi)發(fā)者可以更容易地探索新的功能、提升用戶體驗(yàn)，而不用過(guò)分擔(dān)心云端服務(wù)的性能和成本問(wèn)題。