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1、1中 泰 证 券 研 究 所 专 业 领 先 深 度 诚 信证券研究报告2 0 2 1 . 1 2 . 2 5元宇宙:基于数字科技,重构商业逻辑2核心观点我们认为,元宇宙的出现有望让内容变现成为可能。移动互联网时代,任何商业模式的创新,最终变现的方式依然是流量。内容变现无法实现主要是由于两个原因:1)内容变现需要前置付费,这要求内容具有不可复制性,在版权立法暂不完善的背景下,实现难度较大;2)单一内容形式所对应的用户基数不够,难以释放潜在需求。而这两点有望在元宇宙场景中得到改变。首先,元宇宙底层技术区块链的应用,使得内容的不可复制性得以保证,内容的产生与传播过程每一个用户都可以观察到。其次,元
2、宇宙本身是与现实世界平行的融合场景,每个内容的产生面对的都是所有用户,用户基数是移动互联网时代的全集。最后,单一UGC的出现会形成平台的资产,融合场景下资产变成了UGC本身。1、我们认为元宇宙时代互联网格局将发生巨变,底层逻辑在于人与人、人与社会的关系在元宇宙中被重构了。参考PC互联网时代向移动互联网时代转变进程中诞生了一批如美团、今日头条等新的巨头,我们认为元宇宙的演变并不应该简单的理解为移动互联网时代的线性推演,其格局可能会发生巨变,我们提出这一切的底层逻辑来自于元宇宙重构了人与人、人与社会的关系。现实世界中,人类智力将允许人类拥有稳定社交网络的人数是150人,而这一数字的基数是我们在时间
3、、空间上结构接触到的人,元宇宙的出现将会扩大这一基数范围,从而实现人与人关系的重构,在移动互联网时代可能沉底的流量有望被激活。另一方面,元宇宙实现了场景的融合,人与社会关系的数字化以后,原有单一用户受众场景的潜在用户被成倍放大。2、我们认为在移动互联网时代难以实现的内容变现有望在元宇宙中得到实现,从全球互联网巨头的收入结构来看,其变现方式依然以广告为主。从2011年到2020年,腾讯、谷歌、Facebook、阿里巴巴、亚马逊依托流量类的收入CAGR分别为51.1%、17.2%、42.3%、43.6%、31.4%,除腾讯外,流量类收入占比总营收的比例均达到80%以上。我们认为元宇宙是社会大众所选
4、择的形态,用户在元宇宙中能够利用底层技术生产自身期望的内容,打破了PGC时代限定场景与内容、限定规则的诸多框架,实现了内容本身的可变现性,而企业在这一形态下,以提供底层技术、场景、IP为基本盘,也可以参与到内容创作的过程中。3核心观点3、我们测算了元宇宙主要场景市场空间,预计2022-2032年中国市场中游戏能够实现2.06万亿的收入,电商有望实现43万亿GMV。公司方面,我们建议关注具有核心底层技术,关注英伟达,以及拥有可迁移至元宇宙的内容IP公司,关注阅文集团,腾讯控股。风险提示:技术进展不及预期、行业政策与国际监管制约、垄断风险、伦理道德与法律因素、隐私泄露、行业市场空间测算偏差风险等风
5、险提示:技术进展不及预期、行业政策与国际监管制约、垄断风险、伦理道德与法律因素、隐私泄露、行业市场空间测算偏差风险等4目录目录C CONTENTSONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所01.元宇宙的概念与基石02.重构关系,重塑底层逻辑03.投资机会展望5CONTENTSCONTENTS目录目录C CCONTENTSCONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所中 泰 证 券 研 究 所1元宇宙的概念与基石6元宇宙:进行中的概念资料来源:Wikipedia,百度指数,中泰证券研究所元宇宙(Metaverse
6、)被用来描述一个未来持久化和去中心化的在线三维虚拟环境。“Metaverse”一词最早见于尼尔斯蒂芬森1992年的科幻小说雪崩。Metaverse是一个虚拟的城市环境,沿着一条100米宽的道路发展,覆盖了一个无特征的、黑色的、完美球形星球上整个65536公里周长。这个虚拟世界中的土地可以被购买,并在上面开发建筑。Metaverse的用户可以通过高质量的个人虚拟现实眼镜,或通过低质量的公共虚拟现实眼镜进入,并与彼此或软件客户端进行交互。科幻小说雪崩百度“元宇宙”词条搜索指数7元宇宙:进行中的概念资料来源:搜狐网,2020-2021年元宇宙发展研究报告,中泰证券研究所当前,无论是产业界还是资本市场
7、,对元宇宙都没有形成一致性的定义。我们认为元宇宙是一个概念,它是人们期待未来的虚拟世界的集合,伴随着底层技术逐步成熟、内容更加丰富、用户数量不断增加而正在形成的虚拟世界。来源来源定义定义清华大学2020-2021年元宇宙发展研究报告元宇宙是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态,它基于扩展现实技术提供沉浸式体验,基于数字孪生技术生成现实世界的镜像,基于区块链技术搭建经济体系,将虚拟世界与现实世界在经济系统、社交系统、身份系统上密切融合,并允许每个用户进行内容生产和世界编辑。中国市场信息调查业协会区块链委员会秘书长黄永彬元宇宙作为从互联网进化而来的一个实时在线的全新网络世界,将
8、由线上、线下多个平台打通组成了一种新的经济和文明系统。Roblox CEODavid Baszucki元宇宙是一个将所有人相互连接起来的3D虚拟世界,人们在元宇宙里拥有自己的数字身份,可以在这个世界里尽情互动,并创造任何他们想要的东西。经济学家朱嘉明元宇宙是一个平行于现实世界,又独立于现实世界的虚拟空间,是映射现实世界的在线虚拟世界,是越来越真实的数字虚拟世界。8元宇宙:进行中的概念资料来源:新华网,张家界旅游官方公众号,中泰证券研究所今年以来元宇宙产业受到了广泛关注,我们梳理了主要的事件催化因素:1)被誉为元宇宙第一股的ROBLOX于今年3月在纳斯达克上市,首日收盘市值343亿美元;2)8月
9、底,字节跳动收购Pico,进入VR硬件领域;3)10月底,Facebook更名为Meta Platforms,并主持了一场90分钟的线上活动讲述元宇宙。我们目前观察到:1)官媒并未预设立场,正在引导讨论;2)地方上正在做一些积极的尝试;3)产业界仍处于早期围绕底层技术的布局期。张家界设立元宇宙研究中心出处出处时间时间标题标题工人日报9.15“元宇宙”出圈,是炒概念还是发展趋势?新华网10.21科普:科技巨头跑步入场 “元宇宙”火在哪里经济参考报11.04互联网开启元宇宙转型窗口期人民邮电报11.17元宇宙是风口,还是“疯口”?经济日报11.22元宇宙离我们有多远元宇宙相关官媒文章9元宇宙:进行
10、中的概念资料来源:Wikipedia,搜狐网,各公司官网,中泰证券研究所元宇宙相关现象级作品类型名称时间备注电影黑客帝国1999.3.31(北美,下同)2003.5.152003.11.52021.12.22第一部4.6亿美元(全球票房,下同)第二部7.4亿美元第三部4.3亿美元头号玩家2018.3.295.82亿美元失控玩家2021.8.133.24亿美元游戏GTA52013.10截至2021.8.3全球销量超1.5亿动物森友会2020.3.20截至1H21全球总销量3395万份CSGO2012.8.22超过2500万套Roblox2004成立,2021.3上市3Q21全球DAU 4700万
11、人其他Travis scott演唱会2020.4.24堡垒之夜游戏平台截至2020.5.7注册玩家3.5亿人1200万玩家参与本次演唱会加利福尼亚大学伯克利分校毕业典礼2020.5.28我的世界游戏平台10元宇宙要素资料来源:Roblox招股书,中泰证券研究所Roblox提出了8个元宇宙要素:独特身份、朋友、沉浸、低摩擦成本、全球化与兼容性、内容多样性、经济系统、安全。Roblox提出的元宇宙要素独特身份所有用户都以头像的形式拥有独特的身份,能够以自己想成为的任何人或任何人的身份表达自己。朋友用户与朋友互动,既有现实世界中认识的,也有在虚拟世界中认识的。沉浸用户体验是3D和沉浸的,这些体验未来
12、会变得难以与现实世界区分。低摩擦成本低延迟、能够容纳海量用户的3D环境当用户进入体验时,根据用户的社交、地理位置、语言和年龄等因素分配内容,同时匹配用户设备的功能和带宽全球化与兼容性用户、开发者和创作者来自世界各地。兼容各类操作系统(iOS、Android、Windows等),与扩展设备(Oculus Rift、HTC Vive等)内容多样性庞大且不断扩展的开发者和创作者构建的内容世界经济系统开发者和创作者通过构建用户想要购买内容来赚取虚拟货币,并且可以转换为现实世界的货币。安全满足现实世界的法律和监管要求11元宇宙要素资料来源:2020-2021年元宇宙发展研究报告,中泰证券研究所清华大学新
13、媒体研究中心提出了5个元宇宙要素:具身互动、UGC、虚实融合、经济系统、统一身份。清华大学新媒体研究中心提出的元宇宙要素统 一 身 份虚 实 融 合具 身 互 动UGC经 济 系 统手机XR脑机接口平台规则、协议、标准PGCUGC底层框架去中心化分配结果再中心化12 元宇宙底层技术资料来源:中泰证券研究所元宇宙的实现需要庞大而复杂的底层技术。从环节上划分,可以分为网络通信、数据处理、图像渲染、虚实交互、资产加密交易。元宇宙底层技术资 产 加 密 交 易图 像 渲 染网 络 通 信数 字 处 理虚 实 交 互5G6G卫星互联网物联网人工智能云计算数字孪生GPU仿生机器人动作追踪ARVRXR脑机接
14、口NFT13CONTENTSCONTENTS目录目录C CCONTENTSCONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所中 泰 证 券 研 究 所元宇宙的技术图谱14资料来源:中泰证券研究所元宇宙虚实交互技术网络通信计算底层架构技术内容生产技术VR/AR云XR脑机接口5G/6G云计算边缘计算区块链AI数字孪生去中心化永续性沉浸感高效内容生产 元宇宙的技术框架图技术间紧密联系相互促进,共同驱动元宇宙发展15资料来源:区块链技术激励机制的制度价值考察,中泰证券研究所元宇宙的永续性,去中心化对底层的基础架构提出了要求,区块链技术为元宇宙搭建了信
15、任和价值传递的底层框架。区块链技术不仅能够让数据化资产确权和交易让数据化资产确权和交易,让价值在元宇宙社会中顺利传递价值在元宇宙社会中顺利传递,而且区块链技术的去中心化也确保了元宇宙中交互行确保了元宇宙中交互行为的可信度。为的可信度。公平流通的交易环境为元宇宙中的金融体系和经济系统的发展奠定了底层基础。确权可编程社会NFT经济系统+制度区块链具有不可篡改、可追溯以及集成性不可篡改、可追溯以及集成性的分布式账分布式账本本的特征,让海量的数据可以进行有效确权,进而为数据资产化数据资产化提供了有效支撑。智能合约体系智能合约体系提供了自动化执行的编程程序,所有个体之间的交互行为都可以并按照事先拟定的规
16、则合约执行相应的动作。其自动化、可编程、可验证其自动化、可编程、可验证特性大大提升了元宇宙金融,经济和社会活动的自组织性。提升了元宇宙金融,经济和社会活动的自组织性。联通了真实世界和虚拟世界,使真实资产与虚拟资产能够跨“世界”流转。基于区块链的非同质化通证(非同质化通证(NFTNFT)将成为元宇宙中新的价值载体,具有独一无二,不可替代和不可分割特性。用户可以通过ERC721等NFT铸造标准将现实将现实资产资产NFTNFT化,实现价值流转化,实现价值流转 。NFT使用场景不断延伸至文娱艺术等方面,加速现实世界和虚拟世界的交互流通。区块链的高速发展离不开其技术特性下的激励机制。激发了大批开发者自发
17、驱动创作行为,看到了在虚拟世界实现独立闭环经济系统实现独立闭环经济系统的可能性。另外区块链技术背后的激励机制也具有法律制度的基本属性具有法律制度的基本属性, ,功能功能和价值和价值,为元宇宙生态的持续繁荣奠定了基础。 区块链公平流通的交易环境为元宇宙搭建了信任和价值传递的底层框架16资料来源:VR陀螺,中泰证券研究所沉浸式的交互体验沉浸式的交互体验在元宇宙的构建中是必不可少的一部分,而目前手机电脑等移动外设设备无法为玩家提供全方位的身临其境的体验感。高分辨率高分辨率, ,高刷新率的高刷新率的VR/ARVR/AR全景沉浸式交互设备是连接玩家与元宇宙的重要交互手段。连接玩家与元宇宙的重要交互手段。
18、VRVR虚拟现实虚拟现实能够让用户进入全仿真环境,全面连接玩家的视觉,听觉和触觉,并通过动作捕捉来实现信息的传入和导出。ARAR增强现实增强现实则能让虚拟世界与真实世界共同存在且相互融合。18.447.917.623.232.117404.566.67.347.36168.659.40204060802015H1 2016H12017H12018H12019H12020H12021H1 全球VR/AR上半年投融资规模(亿元)VR规模AR规模0670%-7%11%72%61%67%-0.10.51.0020002016201720
19、1820192020 2021E 2022E全球VR头显出货量(万台) 终端出货量方面,终端出货量方面,据VR陀螺统计,2021上半年全球VR 头显出货量为430万台,其中Facebook Quest 2 产品销量约为350万。AR头显出货量为28万台,AR目前基本处于B端市场,头显出货量小。 投融资规模方面投融资规模方面,AR领域更加受资本方青睐,持续三年上半年保持在高达60亿元左右高位。而VR领域产业链趋于成熟,近年来投融资规模相较于VR较低。VR/ARVR/AR发展阶段不同。发展阶段不同。VRVR产业链逐步趋于成熟,产业链逐步趋于成熟,ARAR仍处于发展阶段,投融资规模持续保持高位。仍处
20、于发展阶段,投融资规模持续保持高位。AR眼镜以分体式形态居多,一体式AR眼镜技术要求难度大,成本高,量产难题尚待突破。目前B端远程协作是AR眼镜的主要落地场景,达到消费级水平仍然需要靠苹果,小米,OPPO等AR厂商持续发力。VR代表产品- Quest 2 AR代表产品-HoloLens 2204526304065105125%-42%15%33%63%62%-0.50.41.302040608000202021E 2022E全球AR头显出货量(万台)VR/AR通向元宇宙的“虫洞”17硬件软件内容制作分发应用服务开发工具系统软件核心器件输出设备交互设备
21、平台与分发内容制作开发引擎,开发工具,SDKVR/ARTOBTOC个人消费娱乐(游戏,视频,直播,音乐,电竞,社交)企业和行业(医疗,军事,物流,零售等)芯片,面板,传感器,光学器件分体式,PC版,一体机资料来源:中泰证券研究所VR/AR全产业链步入稳健发展阶段18资料来源:中国信通院虚拟(增强现实)白皮书,中泰证券研究所虚拟增强现实技术架构近眼显示屏幕 光学内容制作弱交互(VR视频直播)强交互(虚拟化身)支撑技术(OpenXR OS,WebXR)感知交互追踪定位 环境理解 多通道交互网络传输接入网,承载网,数据中心,数据预处理渲染处理渲染计算,渲染优化技术体系技术指标/体验层级初级沉浸部分沉
22、浸深度沉浸完全沉浸近眼显示单眼屏幕分辨率门槛接近1K1.5K-2K3K-4K8K视场角90-角分辨率(人眼极限)可变焦显示否否是是内容制作360全景视频分辨率(弱交互)4K8K12K24K游戏等内容分辨率(强交互)2K4K8K16K虚拟化身/虚拟化身精细化虚拟化身网络传输码率 - 弱交互4090290/1601090/580码率 - 强交互4090360440MTP时延20202020移动性有线连接有线/无线无线无线渲染处理渲染计算2K/60FPS4K/90FPS8K/120FPS16K/240FPS渲染优化/注视点渲染注视点渲染感知交互追
23、踪定位outside-ininside-outinside-outinside-out眼动交互/眼球追踪眼球追踪声音交互/沉浸声个性化沉浸声个性化沉浸声触觉交互/触觉反馈触觉反馈精细化触觉反馈移动交互/虚拟移动虚拟移动高性能虚拟移动虚拟增强技术各沉浸阶段技术指标近眼显示:决定视觉体验。近眼显示:决定视觉体验。受限于“光+显”的技术瓶颈,发展相对缓慢。OLED、折反式(Birdbath)已规模量产,Micro-LED 与衍射光波导是未来主要探索方向。渲染计算:影响体验真实感。渲染计算:影响体验真实感。提升渲染质量与效率间的平衡将成为未来渲染技术发展的核心。云渲染、人工智能与注视点技术等开启虚拟现
24、实渲染计算2.0。内容制作:决定体验丰富性。内容制作:决定体验丰富性。“有车无油”问题严重。无常态化内容基地,高质量内容匮乏且制作成本高。WebXR、OS、OpenXR 等支撑工具稳健发展。六自由度视频摄制、虚拟化身等前瞻技术有望进一步提升虚拟现实体验的社交性、沉浸感与个性化。感知交互:决定虚拟环境里反馈流畅度。感知交互:决定虚拟环境里反馈流畅度。“忘记交互界面存在”是人机交互理想境界。目前inside-out追踪技术已成熟,手势追踪、眼动追踪、沉浸声场等技术的进步将进一步提升自然化、情景化与智能化体验。网络传输:网络传输:决定体验流畅度。5G+F5G 网络基础设施支撑虚拟现实双千兆网络基础。
25、传输网络需持续优化传输推流、编解码、最低时延路径、高带宽低时延、AI识别等新兴技术路径。VR/AR技术还需不断迭代以实现沉浸进阶体验19资料来源:各平台官网,VR-compare, 中泰证券研究所品牌Oculus Quest 2HTC Vive Focus 3HP Reverb G2Valve IndexHTC Vive Pro 2Pimax 5K SuperPico Neo 3 Pro产品图片价格USD 299USD 1300USD 599USD 999 (带手柄及底座)USD 1399 (带手柄及底座)USD 1299 (带手柄及底座)USD 699发布日期2020.10.132021.6
26、.272020.9.162019.5.12021.6.32020.12.12021.5.10产品类型一体式VR一体式VR分体式 PC 驱动分体式 PC 驱动分体式 PC 驱动分体式 PC 驱动一体式VR重量503g785g498g809g550g750g620g芯片高通骁龙 XR2高通骁龙 XR2/高通骁龙 XR2屏幕分辩率1832x19202448x24482160 x21601440 x16002448x24482560 x14401832x1920屏幕刷新率120 Hz90 Hz90 Hz144 Hz120 Hz180 Hz90 Hz屏幕类型LCD2 x LCDLCDLCDLCD2 x
27、CLPLLCD光学方案菲涅尔透镜双片菲涅尔透镜菲涅尔透镜双片倾斜菲涅尔透镜双片倾斜菲涅尔透镜菲涅尔透镜菲涅尔透镜视觉角度89横向93竖向116横向96竖向98横向90竖向107横向104竖向116横向96竖向150横向103竖向98横向90竖向追踪技术6DoF6DoF6DoF6DoF6DoF6DoF6DoF续航能力3小时2小时/3 小时根据虚拟增强技术沉浸阶段技术指标来看,现在大部分主流产品的技术参数大部分主流产品的技术参数在虚拟现实沉浸体验分级中只能达到部分沉浸级别部分沉浸级别。由于目前技术发展和成本等限制条件,距离完全沉浸等级的接入终端设备仍有较大差距。 Facebook Oculus Q
28、uest 2Facebook Oculus Quest 2 是目前市场上在性价比和性能平衡最佳的消费级VR设备,但其在视觉角度及屏幕分辩率方面相较市面上顶级产品仍有差距。 HTC Vive Focus 3 HTC Vive Focus 3 作为行业内顶级的VR设备,拥有出色的分辨率及视觉角度但价格高昂。 理想的元宇宙理想的元宇宙VRVR设备设备预计需要达到150左右的视觉范围,8K的分辨率和120Hz的刷新率,且价格更低。理想等级的VR设备实现大规模商业化需要厂商技术的迭代厂商技术的迭代升级升级和成本的进一步压缩。成本的进一步压缩。厂商市占率Facebook75%Pico6%DPVR5.7%H
29、TC4.5%HP INC2.7%其他6%据IDC统计,截至2021年第二季度,Facebook 以 75% 的市场份额占据 VR 终端市场绝对主导地位。目前Facebook已达成1000 万Oculus Quest 2的销售量。Facebook有望成为进一步推动消费级VR规模上量的最大厂商。VR产品尚未达到理想标准,体验和价格的平衡是提高VR设备渗透率的关键20资料来源:VR陀螺,虚拟现实产业发展白皮书,中泰证券研究所硬件5G操作系统开发分发渠道内容制作高通芯片占据绝对主力地位。高通芯片占据绝对主力地位。高通XR2芯片是目前主流VR设备的配置芯片,采用7纳米制程工艺,支持8K,60帧的视频编解
30、码。AR设备普遍搭载高通XR1芯片。终端主要厂商正在加快产品迭代步伐。终端主要厂商正在加快产品迭代步伐。Facebook作为目前VR产品市占率最高的厂商。自收购Oculus VR以来,在5年内对Oculus系列产品进行了多次升级。国内外大厂商积极布局开源生态系统 + 云XR搭建核心竞争力。安卓和微软目前仍是主流操作系统。安卓和微软目前仍是主流操作系统。Facebook,华为,苹果等厂商正在自研操作系统。5G5G高速发展推动虚拟现实产业加速落地。高速发展推动虚拟现实产业加速落地。高带宽低时延的推动云渲染和实时渲染的技术升级,降低终端技术配置门槛。推动人工智能的加速发展,推动人工智能的加速发展,丰
31、富VR/AR的应用场景。各厂商积极为开发者提供开发工具。各厂商积极为开发者提供开发工具。3D3D开发引擎是专业内容核心生产和创作工具。开发引擎是专业内容核心生产和创作工具。Unity的U3D, Epic Game的Unreal Engine等核心开发引擎功能强大。用户原创内容生产工具趋于简单化。用户原创内容生产工具趋于简单化。Roblox Studio支持零编程基础内容开发。OpenXR 互通性开放生态标准简化 VR/AR 软件开发,降低开发者生产门槛。 VRVR爆款内容有限,质量还需继续提升。爆款内容有限,质量还需继续提升。VR直播有望进一步丰富虚拟现实内容。 AR内容尚未达消费端。 硬件商
32、和平台需继续协同扶持提升内容制作质量。 SteamSteam盘踞一方,是全球范围内最大的盘踞一方,是全球范围内最大的VRVR内容平台。内容平台。截至2021年6月, Steam, VIVEport,Quest中的VR内容数量分别是5788个,2630个,1758个。 QuestQuest平台是硬件驱动内容的典范。平台是硬件驱动内容的典范。19年Quest推出一年内,Quest平台收入实现从500万美金到1亿美金的高速增长。产业链上游现状产业链下游现状VR 产业链趋于完善,竞争格局较为明确,上下游整合协同生态需继续提升21资料来源:IDC, 中国信通院虚拟(增强现实)白皮书,中泰证券研究所202
33、0年全球AR/VR市场规模约为900亿元人民币,其中VR市场占69%, AR市场占31%。预计未来五年将达到54%的CAGR,ARAR将进入加速增长阶段将进入加速增长阶段. .从产业结构来看,终端器件2020年占比总规模的40%。随着技术的迭代发展,终端价格将逐步下降,VR/AR的消费终端器件需求预计将进一步提升,从而促进内容生产和生态系统的蓬勃发展。TOB端医疗,建筑,零售制造业都迎来数字化新业态,VR/AR 也将在企业消费方面迎来新的增长点。0500025003000350040004500500020192020E 2021E 2022E 2023E 2024E全球
34、VR/AR市场规模预测(亿元人民币)VRARAR开始加速AR首次超越VR5.14.72.61.61.40.711.64.13.2医疗工程房地产零售业军事教育电子游戏直播视频影音娱乐硬件厂商通过提高技术,外观舒适性,降低价格吸引用户增加VR/AR用户数用户增长软件厂商收益应用内容丰富多元增加VR/AR用户数用户增长使硬件厂商收益用户数B端/C端产业链共同协作扩大VR/AR用户基数形成“爆款设备撬动内容生产,爆款内容刺激设备消费爆款设备撬动内容生产,爆款内容刺激设备消费”的正向循环。2025年AR/VR软件收入规模及其细分结构预测(十亿美元) VR/AR市场终端渗透率的提升有望进一步带动内容供给增
35、加22资料来源:虚拟现实产业发展白皮书,中泰证券研究所游戏VR 游戏 Half life alyx 屡屡获得高分评价,玩家群体在上线不久后已达百万级别影像第78届威尼斯电影节上,有来自21个国家的37部VR叙事作品入围VR单元。VR 视频/电影正在逐步进入主流影像消费领域购物ZARA 在全球137家店铺使用AR技术来提升用户购物体验医疗VR的沉浸式培训显著提高医疗教学效率。借助VR“化平面为立体”的能力将大大提升解剖学、外科学等课程的教学与学习效率教育沃尔玛近期宣布正在使用 VR 为其员工提供管理和客户服务培训,Lockheed Martin 等公司利用 VR培训飞行员和飞行教员制造赋能研发,
36、装配,维修等全流水线可视化。从整体上建立工厂模型,帮助制造商对整体布局进行仿真,而且能对工厂内部发生的所有生产制造过程进行模拟虚拟现实应用场景日渐丰富,娱乐社交体验和生产效率稳步提升23元宇宙的可持续性,高沉浸感对网络提出了极高的要求。如果要实现在实时互联的虚拟网络空间里持续不中断的生活或工作,必然离不开强大的网络来支撑。 5G依靠高带宽、低时延、广连接的特性为元宇宙的实现提供了通信网络基础。6G网络技术将进一步促进真实物理世界与虚拟数字世界的深度融合,打造万物智联、数字孪生的全新世界。 6G 毫秒级时延为用户提供更好的的连接体验为了达到视觉,听觉,触觉的多维感官体验的协同一致性。全息通信6G
37、6G网络关键技术:网络关键技术:厘米级定位精度厘米级定位精度-室内为10cm, 室外为1m, 是5G的10倍毫秒级通信时延毫秒级通信时延 - 是5G的十分之一极小中断概率极小中断概率 - 小于万分之一超高设备连接密度超高设备连接密度 每立方米数百个太赫兹(太赫兹(THz)THz) 频段通信频段通信- 网络容量大幅提升感官互联在全方位的全息信息交互中用户吞吐量至少需要达到Tbps量级。6G全息通信将为用户带来极致沉浸式的全息体验。通信感知利用6G通信信号实现目标定位,识别,成像等。全面提升获取周边环境信息, 6G厘米级定位可以智能精确地分配通信资源,增强用户体验。网络速率端延迟最大链接频谱效率最
38、大传输速率卫星联动AI技术自动驾驶XR技术触感互联太赫兹通讯服务层级信道架构最大频率4G1Gbps100ms15 bps/HZ350km/h不支持不支持不支持不支持不支持不支持视频MIMO6GHz5G10Gbps10ms30 bps/HZ500km/h不支持部分支持部分支持部分支持部分支持少数应用VR、AR泛MIMO90GHz6G1Tbps1ms100 bps/HZ1000km/h支持支持支持支持支持广泛应用触感互联智能平台10THz5G/6G 助力虚实世界交互,打造更精确、实时、极致体验的数字世界资料来源:6G总体愿景与潜在关键技术白皮书,中国通信标准化协会,6G无线智能无处不在的关键驱动与
39、研究挑战,ResearchGate, 中泰证券研究所24资料来源:艾瑞咨询,头豹研究院,华为泛在算力,中泰证券研究所万物互联下,集中式云计算集中式云计算目前存在几大明显短板:实时性缺乏。实时性缺乏。传输距离远,时延受网络技术、干扰等因素影响严重。带宽不足。带宽不足。大量实时原始数据需传回云端处理造成带宽“拥挤”。数据安全问题。数据安全问题。数据存储和处理在云端增加信息泄露风险。边缘计算边缘计算协助解决云计算缺点:更快。更快。在靠近终端处计算大量数据,极大程度上减轻了系统延迟。更智能。更智能。侧重局部、小规模数据处理, 适用于现场、实时、短周期的智能分析与快速决策。更经济。更经济。减轻带宽压力,
40、显著节省网络带宽成本,计算、存储、网络成本可以节省约 30% 以上。更安全。更安全。数据本地化存储减少隐私数据泄露问题。通用计算机诞生,采用基于大型计算机集中式计算模式计算机软件协同工作的一种模式,局域网下点对点的结构模式云计算按需分配从资源共享池中获取所需资源5G+物联网时代下数据量剧增,算力开始向边缘侧迁移分布式架构1980s集中式架构1970s1990s2000s2010s2020s2030s算力分布的周期性变化主机计算C/S模式云计算边缘云计算设备边缘层云计算层边缘节点边缘网关边缘控制器边缘云边缘传感器智能感知智能计算数据分析实时控制智能调度数据存储服务器全局调度智能决策机器人VR/A
41、R智能手机数据流数据流边缘计算的部署模式算力边缘计算是中心云计算的延伸,助推算力 “淋漓尽致”发挥在数据爆炸,算力需求持续增加的情况下,网络带宽和网络时延影响集中式云端算力的全量输出,需要通过增设边缘端来弥补。网络带宽和网络时延影响集中式云端算力的全量输出,需要通过增设边缘端来弥补。边缘计算将中心云下沉至用户端,实现更低时延、更低传输成本、更安全的算力输出。25资料来源:国家工信安全中心,中国信通院云计算白皮书,中泰证券研究所元宇宙下边缘侧业务场景的丰富需要云网融合,云边协同,即云计算资源,网络资源与边缘计算资源的趋于融合云计算资源,网络资源与边缘计算资源的趋于融合去实现算力的最优化。云计算云
42、计算 + + 边缘计算的新型算力处理模式将逐步取代集中式算力处理模式边缘计算的新型算力处理模式将逐步取代集中式算力处理模式,提高边缘测算力处理能力并达到算力服务分布式发展,为元宇宙时代的各场景应用提供更广泛可靠的算力基础。云边协同全局管理框架边缘节点边缘节点边缘节点边缘节点边缘节点边缘节点资源协同数据协同服务协同应用协同安全协同运维协同云网融合算力调度计算资源网络资源服务编排计算资源网络资源服务编排计算资源网络资源服务编排终端云端算力调度算力调度 提升算力连接水平:提升算力连接水平:大部分算力分布集中在云网两级,边缘计算技术使云网边呈现三级分布式架构,让算力分布能够分散的向外不断延伸到达用户侧
43、 提升算力保障能力:提升算力保障能力:依托各节点网络控制中心来达到网络架构对业务的感知,提升了算力服务能力的确定性,高效性和可控性。计算节点1计算节点2计算节点3 提升算力应用范围:提升算力应用范围:算力部署更具灵活性,可以在更多复杂化,边缘化的场景里使用。 提升算力应用能力:提升算力应用能力:以Kubernetes为主的编排技术框架可以对应用高效部署,统一调度和分配集群资源,利用容器保障资源独享,解决边缘环境资源紧张,边缘设备异构严重等复杂问题。算力云边协同+云网融合实现算力的统一调度和优化分配26 算力AI芯片满足人工智能应用下“欲壑难填”的算力需求资料来源:浪潮&IDC, 头豹研究院,国
44、家工信安全中心,唯思科技,中泰证券研究所CPU(INTEL 6230)GPU(英伟达 A100)FPGA(Xilinx VU13P)ASIC( 华为 昇腾910)算力/1,248 TOPSINT8624 TFLOPSFP1638.3 TOPSINT8640 TOPSINT8320 TFLOPSFP16功耗125W400W/310W价格$1,900$190,000$68,000/通用性高高中等低平行处理能力低中等高高 元宇宙时代下,计算机视觉场景和自然语言处理大模型场景的增加, 人工智能发展将呈现应用场景多元化、算法和数据巨量化应用场景多元化、算法和数据巨量化的特征,对算力尤其是芯片提出了更为严
45、苛的要求。在数据海量增长,算法模型更加复杂,处理对象异构,计算性能要求大幅提高的情况下,AI芯片能够在人工智能的算法和应用方面进行针对性设计,高效处理人工智能应用中各类繁复的计算任务。AIAI芯片技术路线芯片技术路线: :短期看,短期看, GPU(图像处理器)占有AI芯片的绝对主导地位,目前占据90%以上的市场份额。GPU是实现数据中心加速的首选,拥有高算力低能耗且适应各类复杂环境的能力。长期看,长期看,GPU, FPGA(现场可编程门列阵),ASIC (专用集成电路)等其他类型加速芯片或将呈现并行态势。预计到 2025 年,其他类型加速芯片的市场份额过 20%。 AIAI芯片特性:芯片特性:
46、计算存储一体化稀疏化大规模向量实现高效化大卷积复用多样化存储器定制59.1%48.5%44.5%43.5%41.5%39.3%39.2%40.9%51.5%55.5%56.5%58.5%60.7%60.8%0.0%25.0%50.0%75.0%100.0%20022202320242025训练推理人工智能服务器推理和训练工作负载预测AIAI芯片工作负载:芯片工作负载:承担训练或推理的工作任务。训练训练指通过大量数据样本进行学习,并具备更准确的识别和分类等能力的过程。训练芯片对算力和精度要求极高,而且需要具备一定的通用性,只适合在云端部署。推理推理指在训练好的模型的基础上,
47、输入新数据完成特定任务的过程。单芯片的推理能力将逐渐增强,将单芯片算力耗尽的推理任务和小规模推理任务将出现混合部署趋势,芯片会逐步加强对于虚拟化技术的支持。AIAI训练芯片的市场集中度高,训练芯片的市场集中度高,英伟达和谷歌领军,英特尔和AMD积极角逐。推理推理在云端和终端都可进行,市场门槛相对较低,市场参与者较多。市场门槛相对较低,市场参与者较多。AIAI芯片部署位置:芯片部署位置:人工智能芯片可部署在云端数据中心和边缘端。未来边缘智能芯片需求预计将迅速增长。边缘侧AI芯片部署规模大且分散, 可以大量分担云端的计算压力并提高实时响应速度。训练训练推理推理云端GPU:英伟达,AMDFPGA:
48、英特尔, XilinxAsic: 谷歌GPU:英伟达FPGA:英特尔, Xilinx, 亚马逊,微软,百度,阿里,腾讯ASIC:谷歌,寒武纪,比特大陆,Wave computing, Grop边缘端/GPU:英伟达,ARMASIC:寒武纪。地平线,华为海思,高通,ARMFPGA: Xilinx27资料来源:中兴通讯 5G 云XR应用白皮书,中泰证券研究所XRXR(VR/AR/MR) 设备目前存在几大痛点痛点:重量大体积大重量大体积大 长时间佩戴体验不佳性能性能 vs vs 便携性便携性 有线版 VR/AR 性能表现更稳定但限制了移动空间性能性能 vs vs 成本成本 终端配置高性能GPU否则无
49、法达到高品质,成本可高达10000+RMB传输迟缓传输迟缓 造成用户眩晕感缺乏内容分发平台缺乏内容分发平台 没有版权保障,内容品类共享性弱云云XRXR:帮助实现XR前端的轻薄化和性价比,并实现高质量多元化的视觉内容呈现 复杂计算上云复杂计算上云- 在云端识别和渲染,降低终端配置人工智能和图形渲染的计算压力, 降低用户使用成本 内容上云内容上云 提升了内容的统一分发和版权管理,品类内容更优化高性价比无线轻量化小型设备高性价比无线轻量化小型设备 沉浸感真实感满足感XRXR体验指标体验指标业务指标业务指标网络指标网络指标分辨率 帧率 色深视场角 解码压缩技术带宽时延丢包视频初始缓冲时长 运动感知冲突
50、操作响应时间卡顿(次数、时长占比) 花屏(次数、时长/面积占比) 游戏画面有效帧率 5G/6G5G/6G的高带宽高带宽,低时低时延延, , 低丢包率低丢包率可以显著提升业务指标,带来更高真实感,满足感的人机交互体验AIAI技术技术AI技术自然语言处理自然语言处理数据清理数据清理分析决策分析决策机器视觉机器视觉数据处理数据处理声纹识别声纹识别AI技术分类分类特征提取特征提取目标检测目标检测深度学习深度学习聚类聚类规划规划优化优化预处理预处理AI框架TensorflowTensorflowCaffeCaffeTorchTorch XR技术中不可获取的对象及环境感知技术需要AI技术协助。AIAI技术