通信行业策略之AI基础设施篇:AI的新视角:从算力之战到能源之争

宋嘉吉/黄瀚/石瑜捷 2024-12-20 00:00:00
股市要闻 2024-12-20 00:00:00 阅读

  站在当前时点,我们重新评估AGI 的发展趋势和投资者预期。市场以算力为起点,延伸出GPU、光模块、交换机、存储等赛道,并借力海外映射,对AI 应用翘首以盼,但忽略了当算力放量时对上游基础设施的拉动。如果说应用是爆发力最强的方向,那基础设施便需久久为功,不仅是液冷散热,对能源的需求才是根本,这也是本文的出发点。

      边际变化:AIDC 与传统数据中心最大的区别点之一,在于用电水平大幅提高。

      AIDC 具有数据量大、算法复杂以及24/7 即时响应的特点,因此与传统的数据中心相比,AIDC 需要消耗大量电量。随着AI 的迅速发展,预计集成大语言模型的AI 软件将会迅速发展,训练需求和推理需求共振,未来数据中心用电量将大幅提升,AIDC 会成为新一代“电老虎”,数据中心消耗电力的比重会进一步提升。

      SemiAnalysis 预测,全球数据中心关键IT 电力需求将从2023 年的49GW 激增至2026 年的96GW,其中AI 将消耗约40GW。Vertiv 指引在未来五年内,数据中心耗电量将增加100GW,到2029 年全球数据中心电力需求增至140GW。

      困境:美国电网难以支撑AI 算力发展。相比于数据中心的建设速度,目前美国电网建设速度相对缓慢,且发电容量有限,因此短期内美国将面临AI 发展下的电力需求困境。目前美国电力供应面临基础设施建设周期长、基建设施短缺、劳动力紧张、从业人员缺乏经验、建设电网需要协调多方利益相关者等阻力。而AI 的迅速发展已导致部分地区电力供应短缺,北美公用事业公司Dominion Energy 表示,其可能无法满足弗吉尼亚州的电力需求,导致全球增长最快的数据中心枢纽建设项目推迟多年。

      解决方案:短期-天然气,中期-SMR 核电,远期-可控核聚变。AI 的崛起正在将资源竞争引向算力+能源。在AI 驱动的数字世界中,算力是迭代和创新的基础,而能源则是支撑这些算力运转的关键。短期内,天然气结合燃料电池为数据中心提供灵活且高效的发电方案,满足当前快速扩张的需求。中期来看,小型模块化反应堆(SMR)因其稳定性和适应分布式部署的特性,成为应对数据中心功率瓶颈的关键路径。远期而言,可控核聚变有望彻底突破能源供给限制,为未来的算力生态提供无限、清洁的动力支持。在这一进程中,从能源技术的持续创新到算力生态的高效协同,不仅推动了AI 技术的飞跃,也重塑了能源与计算深度融合的未来格局。

      我们认为,目前尚处于算力之战,但展望未来5 年,能源基础设施之争或将成为主流。短期来看,今年三季度CSP 巨头资本开支均创新高,且倾向于算力侧,而未来5-10 年,结合AI 算力投资持续加码和美国目前的电力供应现状,我们认为美国目前电力持平的时代即将结束,算力之战将逐步转变为能源之争。亚马逊、微软、谷歌等算力巨头对SMR 等核电项目的投资计划已初步证明了这一点,IT 巨头的加入将大幅引进新技术并加速迭代,相关能源基础设施的投资机会将逐步显现。

      投资建议:综上所述,能源是科技竞争的下一场战役,正如液冷从可选到必选的过程一样,AI 上游基础设施赛道也正在从传统行业走向核心科技配套,抢占布局先机是未来胜出的关键。建议关注美股核心标的ETN、EMR、SMR、OKLO、NNE、BE 等,A 股在核电、天然气及基建供应链建议关注中国广核、中国核电、新天然气、中广核矿业、金盘科技、英维克、麦格米特、能科科技、科华数据、欧陆通、壹石通等。

      风险提示:技术与监管风险,高资本需求与融资压力,市场需求与竞争风险。

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