海光信息新股定價報告:國產x86芯片領軍企業,行業信創助業績突破

作者:未來智庫 2022-08-09 11:15 25

(報告出品方/作者:華創證券,王文龍)

一、行業信創全面开啓,國產芯片迎機遇

(一)服務器行業增長提速,x86 架構下 CPU 國產化率較低

1、服務器市場:算力需求帶動行業增長提速

東數西算全面啓動,十四五期間有望持續推進。2022 年 2 月 17 日,國家發改委、 中央 網信辦、工業和信息化部、國家能源局聯合印發通知,同意在京津冀、長三角、粵港澳大 灣區、成渝、內蒙古、貴州、甘肅、寧夏等 8 地啓動建設國家算力樞紐節點,並規劃了 10 個國家數據中心集群。至此,全國一體化大數據中心體系完成總體布局設計,“東數西 算”工程正式全面啓動。 東數西算背景下,算力需求不斷增長,服務器作爲算力的主要承載,行業預計迎來快速 發展。據 IDC,預計 2025 年中國服務器市場規模將達 410 億美元,CAGR 約 12.4%,高 於全球增速。

從下遊分布來看,中國服務器行業用戶主要分布在互聯網、電信、政府、金融等行業。其 中,互聯網爲主要下遊用戶,佔比達 44%,政府、金融、電信等基礎民生領域的應用佔 比近 30%。從出貨量情況來看,21 年行業平均增速約 8%,其中金融、能源等行業出貨 量增速較快,遠超行業平均水平。

2、CPU:x86 爲主流架構,海外巨頭佔據市場主要份額

CPU 是服務器的核心部件,對於服務器的整體性能發揮起着決定性作用。根據指令集的 不同,CPU 可分爲以 x86 架構爲代表的復雜指令集 CISC 和以 ARM 架構爲代表的精簡 指令集 RISC,其中 x86 架構佔據服務器市場絕對優勢地位,2014-2020 年全球銷售佔比 均保持 95%以上。其中,Intel 和 AMD 是 x86 架構的霸主,佔據 90%以上的芯片出貨量。

(1) Intel:深耕 CPU 二十余年,佔據絕對優勢

Intel 最早進入服務器 CPU 領域,自 1995 年推出首款服務器 CPU Pentium Pro 以來,在 過去二十多年間,Intel 憑借出色的性能和生態優勢在市場中持續保持領先地位。從 2007 年起,Intel 提出 Tick-Tock 战略,Tick 年進行處理器制程的改進,Tock 年更新處理器的 微架構,但 2016 年起由於工藝制程問題有所停滯。

憑借先發優勢和技術優勢,Intel 常年在服務器 CPU 市場佔據 95%以上的市場份額,但近 年受到 AMD 服務器 CPU 新品的衝擊,公司以服務器 CPU 爲核心的 DCG 部門營收及出 貨量增速均有所放緩。

(2) AMD:CPU 領域挑战者,憑借 Zen 架構蠶食 Intel 份額

2017 年 3 月,AMD 首次推出基於 Zen 架構的服務器芯片 Naples,性能劍指英特爾 2016Q4 推出的 XEON E5-2699A V4。2019 年 AMD 推出 Zen2 架構的 Rome,制程升級爲 7nm, 首次在與 Intel 的競爭中奪得制程優勢,2021 年推出的 Milan 則對標 Intel Ice Lake,性能 已超越 Intel,且兼備價格優勢。

基於 Zen 架構的優越性能,AMD 相關部門營收快速增長,同時在服務器 CPU 市場快速 崛起,不斷搶佔 Intel 份額。據 Mercury Research,自 2018Q2 至 2022Q1,AMD 服務器 CPU 市場份額已從 1.4%提升至 11.6%。

3、我國 x86 服務器芯片市場規模測算

據 IDC,我國 x86 服務器以雙路爲主,2016-2020 年總佔比均在 80%以上,單路、4 路合 計佔比約 10%~20%,8 路以上的服務器佔比未超過 0.3%,按路數劃分的出貨比例整體保 持穩定。 在服務器成本中,芯片、內存、硬盤比重通常超 70%,在基礎型服務器中,CPU 成本約 爲 30%-35%。

(二)行業信創全面开啓,帶動芯片國產化率提升

1、信創持續發展,底層硬件爲重點關注領域

“信創”即信息技術應用創新。過去我國 IT 底層標準、架構、產品、生態大多數都由國 外 IT 巨頭制定,存在諸多安全風險,因此,實現我國 IT 底層基礎軟硬件的自主可控勢 在必行。 信創產業可分爲底層硬件、企業應用、基礎設施、基礎軟件、解決方案、平臺和安全 6 大 組成部分。從政策關注的信創領域來看,底層硬件(服務器、整機、芯片)是政策支持力 度最大的領域。

2、2022 年電信信創和金融信創全面鋪开

從推進節奏來看,黨政是信創產業的先行者, 2020 年最早進入規模化採購,目前滲透率 最高;金融行業 IT 自研能力強,通過將信創與自身 IT 架構分布式轉型緊密結合,在信創推進中僅次於黨政;電信作爲信創推進的重點行業,目前處於信創滲透率的第二梯隊。

電信信創:運營商服務器集採規模擴大,信創化率持續提升。電信是信創推進的一大重 點行業,三大運營商自 2020 年起已陸續开啓服務器集採大單,信創化率不斷提升。以中 國移動爲例,相比於 2020-2021 年集採項目,2021-2022 年服務器集採數量增長 48%,信 創化率從 20%提升至約 50%,採購總額增長疊加滲透率提升,預計行業可實現翻倍增速。

二、海光信息:產品性能及生態領先,持續進行自主迭代

(一)產品线齊全, 初步形成國產軟硬件生態鏈

公司產品包括 CPU 和 DCU 芯片,已形成有序的產品結構。從應用場景看,海光 CPU 分 爲 7000 系列、5000 系列和 3000 系列,分別定位於高、中、低端,使用公司 CPU 的服 務器主要應用於電信運營商、金融、互聯網等領域;海光 DCU 主要爲 8000 系列,主要 部署在服務器集群或數據中心。

(二)CPU:國產 x86 芯片龍頭

1、獲 AMD Zen 架構技術授權,生態優勢顯著

過去微軟和 Intel 各自憑借自身規模效應和技術優勢,使其產品 Windows 和 Intel CPU 佔 據了絕大部分市場份額,結成了“Wintel”技術聯盟。 Wintel 技術聯盟的基本特點是基於 x86 架構優化各類軟件應用,使得 x86 架構具有顯著 的產業生態優勢。在操作系統領域,Windows 和 Linux 均兼容 x86 架構;在應用軟件方 面,得益於對獨立軟件开發商的指令集开放與應用平臺操作系統一致性,顯著降低了技 術开發門檻,使得 x86 架構下的軟硬件環境的成熟度相較於其他架構具有明顯優勢。

海光與 AMD 成立海光集成和海光微電子兩家合資公司進行合作,公司 CPU 系列產品取 得了 AMD Zen1 技術授權,可兼容 x86 指令集以及國際上主流操作系統和應用軟件,並 在此基礎上進行自主研發迭代,具備顯著生態優勢。

2、持續進行自主迭代,助力量價齊升

AMD 授權給海光的是性能強勁的 Zen 的結構和代碼,2018 年 7 月,AMD 與海光合作後 首款 x86 處理器 Dhyana(禪定)啓動生產。此後,公司秉承“銷售一代、驗證一代、研發一代”的產品研發策略,在 AMD 的 IP 授權基礎上進行自主研發,實現海光 1 號和海 光 2 號的成功量產,目前這兩大產品已構成公司的營收支柱。

3、“優越性能+x86 架構”構築核心優勢

(1) 相比國內:海光兼具性能&生態優勢

目前國內主流的 CPU 廠商主要有海光、兆芯、飛騰、海思、龍芯、申威六家企業。其中, 國產服務器搭載國產芯片主要爲海光、華爲鯤鵬以及飛騰,應用以黨政+商用爲主,龍芯、 申威安全性高,主要面向黨政軍領域,兆芯則以桌面 CPU 爲主。

行業信創對 CPU 性能及生態提出更高要求。在信創領域的三大國產服務器 CPU 廠商中, 飛騰在黨政信創中優勢明顯,目前信創發展正從黨政信創轉向行業信創,企業級市場對 產品性能和產業生態的要求都高於政務,兼具兩者優勢的廠商有望受益。 從性能來看,海光和鯤鵬的性能均處於國內第一梯隊;從生態來看,海光作爲國內少有 的 x86 架構,生態遷移難度低,對原有 x86 服務器有較大替換空間。

(2) 相比海外:加速追趕中,與 Intel 實測性能總體相當

Intel 在 CPU 市場佔據絕對領先地位,比較海光 7265 與同期 Intel 發布的六款服務器芯片 可以看出,海光 7285 CPU 的 SPEC CPU 2017 的實測性能與 Intel 同期發布的主流處理器產品的實測性能總體相當。

自 2017 年起,AMD 基於自身 Zen 架構已推出三代服務器 CPU 產品,性能逐步趕超 Intel。 相比於 AMD,海光產品仍有 3 年左右差距。2020 年發布的海光 2 號性能相當於 AMD 在 2017 年發布的 NAPLES,正加速追趕中。

(三)DCU:服務國內超算和 AI 市場,成功實現商業化落地

海光 DCU 系列產品屬於 GPGPU 的一種,作爲一種運算協處理器,GPGPU 可針對不同 應用領域的需求提升浮點運算的精度和性能。隨着技術發展和軟硬件生態的完善, GPGPU 已成爲人工智能領域最主要的協處理器解決方案,佔據人工智能 90%以上的市場 份額。

海光 DCU 能兼容通用的“類 CUDA”環境以及國際主流商業計算軟件和人工智能軟件, 軟硬件生態豐富,與海光 CPU 搭配銷售,可裝載於 AI 加速服務器,主要服務於國內超 算和 AI 市場。通過使用 CPU+GPGPU 的異構運算架構,系統能具備更大靈活性,從而 滿足復雜場景的不同需求,充分發揮異構計算的優勢。

2021 年,海光深算一號已成功實現規模化出貨,爲公司貢獻 10%的營收。深算二號於 2020 年已啓動研發。目前英偉達、AMD 等海外廠商在我國加速芯片市場佔據壟斷地位,相比 於這兩家海外巨頭,海光 DCU 性能及價格仍有提升空間,伴隨產品迭代,預計將爲公司 帶來全新成長動力。

三、進入主流服務器廠商供應鏈,運營商集採實現份額突破

(一)曙光持股,積極拓展知名服務器廠商

中科曙光爲海光信息的第一大股東,目前持股比例爲 32%。中科曙光爲國內超算領先廠 商,具有完整的服務器產品线,其通用服務器產品、存儲產品在市場上均處於領先地位, 基於兩者的合作關系,曙光可採購海光芯片進行服務器整機銷售,參與行業信創進程。

海光已开拓主流服務器廠商。目前我國服務器市場中,浪潮、H3C、戴爾保持前三,整體 格局較爲穩定。自 2018 年來,海光 CPU 芯片已搭載在國內知名服務器廠商浪潮、聯想、 新華三、同方等的產品中,开發了多款基於海光處理器的服務器,2021 年來自於浪潮的 營收佔比已達 11.6%。

(二)電信信創海光芯片持續放量

2020 年以來,電信、移動、聯通等三大運營商率先拉开行業信創大幕,不同於黨政信創,行業信創對產品的選擇時性能優先,海光作爲國內少數具有 x86 架構的國產廠商,受益 於行業信創進程的推進。從三大運營商近年集採項目看,海光芯片份額已從 37%提升至 近 50%,未來有望持續佔據優勢。

四、盈利預測

財務指標概覽

公司營收保持高速增長態勢,近 4 年 CAGR 達 264%。2020-2021 年,得益於下遊需求增 長,同時公司新客戶拓展及海光二號、深算一號的量產,公司營收增速達 169.53%、 126.07%。 分產品看,7000 系列產品爲公司貢獻大部分營收,2019-2021 年佔銷售收入比重分別爲 85.8%、76.9%和 65.0%,2021 上半年 8000 系列產品小規模量產,實現一定規模的銷售收 入。

公司毛利率穩步提升,2019-2021 年分別爲 37.31%、50.50%、55.95%。分產品看,7000 系列和 5000 系列產品毛利率相對較高,爲公司貢獻大部分毛利。同時隨着公司產品迭代, 產品成熟度不斷提高疊加銷售放量,公司不同系列 CPU 產品毛利率均持續提升。 8000 系列是公司 2021 年推出的第一代 DCU 產品,可以滿足服務器、工作站等計算、存 儲設備中對高端處理器的功能需求。目前毛利率仍較低,主因產品仍處於上市初期,銷 售收入較小,尚未形成規模效應,公司第二代 DCU 已於 2020 年 1 月啓動設計,預計伴 隨着產品逐漸成熟並擴大銷售,也將實現毛利率的穩步提升。

歸母淨利潤層面,由於公司產品上市初期營業收入規模相對較小,且公司設立以來研發 資金投入較大,致 2018-2020 年連年虧損,2021 年得益於下遊需求增長及公司新產品量 產,公司歸母淨利潤已扭虧爲盈,快速增長至 3.3 億。

盈利預測

關鍵假設: 1)CPU:行業信創 22 年全面鋪开,公司有望憑借產品性能及生態優勢實現市場份額突 破,行業信創化率提升疊加公司市佔率提升,預計後續銷售快速放量,同時隨着公司新 品推出帶動價格提升,預計保持快速增長; 2)DCU:海光 DCU 可與 CPU 搭配銷售,深算二號於 20 年已啓動研發,有望在性能和 價格上實現進一步提升。隨着 CPU 銷售放量帶動 DCU 銷售及新品推出帶動價格提升, 預計後續保持快速增長; 3)毛利率:隨着公司產品不斷迭代,公司毛利率呈上升態勢。目前海光三號已進入實驗 室驗證階段,後續新品推出預計帶動公司毛利率穩步提升; 4)費用率:隨着公司營收擴張帶來規模效應,預計費用率呈下降趨勢。

(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息,請參閱報告原文。)

精選報告來源:【未來智庫】。

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