AI算力租赁行业研究：时势造英雄，宜谋定而后动

（报告出品：浙商证券）

商业逻辑——为什么AI算力租赁具有商业价值

GPU多重参数影响大模型训练效果

单卡运算性能、显存和传输效率是影响GPU训练大模型效果的三个关键参数 。从算力供给侧来看，单卡每秒运算次数、显存、传输效率从三个维度共同影响大模型的训练效果。

从模型需求侧来看，模型参数规模、训练数据集规模、训练批次大小以及模型训练方式决定了模型训练所需的总计算次数、训 练和推理阶段所需的显存大小，从而进一步决定了大模型训练所需最少GPU数量以及模型训练时间。

英伟达A100-SXM和H100-SXM为目前训练大模型的首选GPU。英伟达GPU根据使用场景分为多种类别，其中以RTX4090等为代表的消费级显卡主要用于游戏场景，以Tesla T4等为代表的工 业级显卡主要用于图形处理和人工智能推理领域，而以V100、A100、H100等为代表的加速计算卡主要用于人工智能训练场景。英伟达2017年5月将Tensor Core引入V100，大幅提升GPU进行混合精度矩阵乘加运算的速度，可大幅缩短AI场景下大规模矩 阵计算的时间，为人工智能场景下的加速计算奠定了基础。随着模型参数的增加，对于GPU运算性能以及通信传输性能的逐步提升，目前搭载NVLink和IB网络的A100-SXM和H100- SXM成为大模型训练的首选GPU。

AI算力租赁业务应运而生

AI算力租赁业务聚焦于解决大模型训练的算力需求，连接多方资源。AI算力租赁业务产生的两个催化条件：1）可用于大模型训练的算力资源和大模型训练需求供需失衡，短期算力需求远高于算 力供给（尤其针对用于大模型训练的英伟达A100-SXM和H100-SXM两类GPU）；2）时间对于大模型研发厂商而言是较为稀 缺的资源，即先行完成大模型研发的厂商有望获得更多的先发优势。AI算力租赁的商业本质为具有大模型训练需求的软件研发厂商向具有GPU资源的厂商租赁GPU算力，按月或按年支付租金， 市场上常见的租金计量方式包括：1）按整台服务器租赁（每台服务器含8张GPU），租金按照每台每月计量；2）按算力规模 租赁，租金按每P每年计量；3）按单张GPU租赁，租金按照每GPU每小时计量。以上三类计量方式可相互换算。

AI算力租赁潜在需求规模

地方政府是AI智算中心建设的主要规划与投资方。根据IDC圈，全国有超过30个城市正在建设或规划智算中心，其中一些已经投入运营或即将投入运营，总规划算力达到了数十 EFLOPS。若假设未来全国智算中心算力达到50EFLOPS（对应50000PFLOPS），对应AIDC建设规模空间为500-750亿元。据不完全统计，目前已经明确公开宣布规划或建设中的地方智算中心规模已超26000P（统一换算成FP16口径)。

对标GPT-3和GPT-4模型，算力需求非线性增长，受限于显存，单卡算力的升级不会减少模型训练所需GPU的数量。GPT-3模型训练使用了128台英伟达A100服务器（训练34天），对应640P算力，GPT-4模型训练使用了3125台英伟达A100 服务器（训练90-100天），对应15625P算力。从GPT-3至GPT-4模型参数规模增加约10倍，但用于训练的GPU数量增加了 近24倍（且不考虑模型训练时间的增长）。短期来看，我们考虑国内15家头部大模型厂商对标GPT-3模型的训练需求（百度、腾讯、阿里、字节、京东、美团、讯飞、网 易、360、商汤、云从、百川、智谱、minimax、深言），则需要1920台A100/A800服务器（考虑到A100和H100的单卡显存 容量相同，使用H100理论上也需要相同数量的服务器，但可以大幅缩短训练时间），对应15360张GPU。长期来看，我们考虑国内5家头部大模型厂商对标GPT-4模型的训练需求，则额外需要13705台A100/A800服务器，对应近11 万张GPU。

盈利模型——AI算力租赁业务的盈利能力

收入端

支持NVLink传输的A100算力资源主要集中在互联网大厂，但仍较为稀缺。从供给端来看，各大云厂商尚未推出基于H100/H800的云端GPU实例，目前的可租用资源以A100为主，但支持NVLink传输以 及单卡达到80GB显存的GPU算力资源，目前只有火山引擎能提供可供租用的资源。从价格来看，GPU的租金价格随着配置性能的提升呈现上升趋势（不考虑CPU、存储等其他参数的影响），其中单就A100算 力而言，最高配置约为最低配置价格的1.8倍。

成本端

AI算力租赁业务的运营成本主要包括设备折旧、数据中心日常运营、以及人员成本，其中设备折旧为非现金支出。设备折旧：设备折旧在AI算力租赁成本中占比最高，其中既包括 服务器也包括网络设备等，且设备折旧年限对毛利率影响较大。仅以服务器为例：以市场7月A800服务器成交价140万元 为例，若按3年摊销对应月折旧成本约为3.9万元，按5年 摊销对应月折旧成本约为2.3万元，参考市场8卡A800- 80GB-NVLink实例月租金14.6万元，对应成本占比分别 为27%和16%，对毛利率影响11pct。数据中心日常运营：主要包括数据中心运营所需的成本以及部分 情景下对于机房改造的成本。数据中心运营：能源功耗成本（水电等）、散热成本、房 屋租金成本等。数据中心改造成本（或有）：英伟达DGX H100服务器系 统功耗约为10.2kW，而传统数据中心每个机架的功耗约 7kW，故而若采用H100/H800建设AI算力集群，还需对传 统数据中心机房进行改造。人员成本：参考奥飞数据2022年报，人工成本在IDC服务业务成 本中占比约3%，占IDC服务收入比例约2%。

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来源:浙商证券

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