(報告製片人作者:東武**、馬天一、王子靜、王世杰)。
1.1.基於AMD架構,產品授權自主研發,產品持續迭代,效能優越
海光資訊是一家自主研發、設計和銷售基於AMD X86技術的CPU和DCU的晶元設計製造商。 公司成立於2014年,2016年,海光資訊與AMD共同成立兩家子公司——海光整合和海光微電子,海光獲得AMD技術授權,並同意專利由子公司海光微電子持有,海光微電子的初步設計出售給子公司海光整合。 公司消化、吸收、改進、完善授權技術,在此基礎上自主研發推出海光系列CPU產品和深度計算系列DCU產品。
公司主要產品包括海光通用處理器(CPU)和海光協處理器(DCU)系列。 該公司的CPU產品主要分為3000系列和3000系列,主要應用於伺服器和工作站。 7000系列主要用於高階伺服器,主要用於資料中心、雲計算等複雜應用。 5000系列主要針對政務、企業、教育等資訊化建設中的低端伺服器需求。 3000 系列主要用於入門級計算的工作站和邊緣計算伺服器。 海光DCU屬於GPGPU的一種,主要是8000系列,主要部署在伺服器集群或資料中心。
CPU 更新到 *** DCU 更新到第 2 代。 CPU方面,海光CPU已由海光1號、海光2號、海光3號商用,海光4將於2023年10月底發布,海光5處於研發階段。 公司目前在售的海光CPU產品主要為海光3號產品。 DCU方面,海光DCU系列產品神宣1號、神宣2號已經商品化,神宣3號處於研發階段。
1.2.資訊創新和商業市場蓬勃發展,CPU和GPU雙驅動
2018-2022年營業收入快速增長,2023年受下游景氣影響增速放緩。 2018年至2022年,海光年收入增長率超過100%,主要得益於行業資訊創新的快速推進,公司產品得到市場認可。 2023年前三季度,公司營收增速放緩,主要由於資訊創新市場競價步伐放緩。 公司於2021年首次實現盈利,2022-2023年Q3,公司歸屬於母公司的淨利率持續提公升,主要得益於公司銷售規模的提公升、規模效應和產品迭代的出現、毛利率的提公升。
7000系列CPU是主要營收組成部分,佔DCU營收的比重有望繼續擴大。 從2019年到2021年,公司收入的60%以上是7000系列CPU。 2021年,DCU 8000系列產品上市後,得到客戶的認可,佔當年營收的10%。 我們預計,隨著行業資訊化創新程序的加速,7000系列CPU仍將是公司營收的主要組成部分,但人工智慧計算需求旺盛,DCU出貨量快速增長,營收佔比有望進一步提公升。
該公司是一家在中國稀缺的晶元公司,在商業市場上已經開花結果。 2021年,公司營收構成不僅包括電信、金融、交通等行業的資訊創新客戶,還包括網際網絡等商業市場的客戶。 基於此,我們認為海光市場空間的天花板不僅是資訊創新市場,而是整個中國市場。
產品效能有所提公升,新產品仍有改進空間。 公司當初推出的海光1號產品,效能低下,效能低下。 隨著公司逐步消化吸收AMD的牌照,新推出的海光二號產品效能明顯提公升,價格也更高。 公司正在研發的海光3號、4號,效能更先進,定位於更高階的市場,產品定價有望進一步提公升。
攤銷率的下降和高利潤產品銷量的增加提高了公司的毛利率。 一方面,規模效應導致自主開發無形資產攤銷額佔營業收入的比重下降。 另一方面,隨著技術的日益成熟,毛利率高的7000系列產品在銷售收入中的比重不斷提高,促進了公司主營業務毛利率的提高。 2021年,公司8100系列DCU產品毛利率較低,為3484%,主要是因為產品剛剛上市,銷售收入不大,隨著公司DCU出貨量的增加,規模效應顯現,公司的毛利率將逐步提公升。
管理費用率和銷售費用率逐漸下降。 瀾起科技、北京駿正和龍芯中科被選為中國可比公司。 2019年,公司管理及銷售費用率在可比公司中處於較高位置,主要是因為公司處於市場開發期,經營收入較小,管理及銷售費用率較高。 2020-2022年,公司銷售規模大幅增長,同時提高管理和銷售效率,管理及銷售費用率降至低於可比公司的水平。 我們預計,隨著公司毛利率的逐步提高以及管理和銷售費用率的進一步優化,公司歸屬於母公司的淨利率將進一步提高。
前五名客戶集中度高。 2022年,公司前五大客戶的銷售收入佔9736%,主要是由於伺服器行業的頭部效應,公司的主要客戶集中在國內幾大伺服器廠商。 公司積極與下游整機廠家合作,浪潮、同方、聯想、新華三等公司均配套了公司產品。
1.3.強大的股東背景,激勵留住人才
中科曙光是最大的股東或帶來業務支援。 公司最大股東為中科曙光,佔公司總股本的27%96%。中科曙光是國內領先的高效能計算公司,2009年至2019年十次榮獲HPC100市場份額(按裝機容量計算)第一名。 中科曙光以中科院計算技術研究所為依託,2022年約80%的營收來自高效能計算機和通用伺服器,可為海光全產業鏈發展提供支撐。
海光通過其子公司持有AMD的永久許可。 AMD 和 Intel 之間簽訂了 x86 架構交叉許可協議。 AMD與海光成立了兩家合資公司,一家是成都海光微電子,AMD持有51股股份,中方持有49股股份,另一家是成都海光積體電路設計公司,AMD持有30股,中國持有70%的股份。 兩家公司分工不同,海光微電子有限公司負責海光處理器核心相關技術的開發,通過轉讓和運用x86處理器核心相關技術; 海光整合負責海光處理器外設相關技術的開發,不涉及英特爾和AMD的交叉許可協議。
股權激勵具有廣泛的激勵機制,可以鎖定核心人才。 截至2022年12月31日,公司共有研發技術人員1283人,佔員工總數的90人42%,骨幹研發人員大部分具有國內外知名晶元企業就業背景,有成功開發x86處理器或ARM處理器的經驗。 藍海青洲合夥是公司員工持股平台,持股609%,員工持股比例高達48%,鎖定了公司的技術人才。
2.1.x86佔據國內伺服器市場主要份額,國產化率低
2020 年,全球伺服器出貨量為 1213 萬台,幾乎全部是 x86 伺服器。 IDC資料顯示,2020年全球伺服器出貨量為1213萬台,其中x86伺服器佔97臺3%,主要是x86處理器起步較早,生態環境比其他處理器有明顯優勢。 因此,x86架構生態系統是最完整的,與其他架構晶元相比具有明顯的優勢。
2020年,中國x86伺服器出貨量佔全球總量的29%,同比增長率高於全球。 IDC資料顯示,2020年中國x86伺服器出貨量為344萬台,約佔全球市場份額的29%14%。2016-2020年,中國x86伺服器出貨量年復合增長率為980%,高於全球平均水平5復合年增長率為59%。 根據招股書和 IDC 資料,2020 年,2 路伺服器佔中國銷售的 x86 伺服器的 88 臺8%,中國2020年x86伺服器晶元出貨量高達698萬片,預計2025年出貨量將達到1066萬片。
x86 CPU市場被海外巨頭壟斷,國產化率低。 根據 Mercury Research 的資料,2021 年第四季度,英特爾佔全球 x86 市場的 74%,AMD 佔 26%,中國市場也是如此。 x86 CPU晶元國產化率低,公司CPU產品銷量佔比約375%。公司產品佔據了國內x86伺服器處理器的絕大部分市場份額。
2.2.行業資訊化創新打通了國內空間,伺服器需求大幅增加
行業資訊創新替代比例持續提公升。 我們預計,2021年金融行業試點單位資訊創新支出佔IT總支出的比重將不低於15%,2022年不低於30%,2023年不低於50%。 我們預計,2022年,運營商將需要30%的國產CPU進行PC伺服器集中採購,預計這一比例將在2023年達到50%。 金融和電信是該行業最大的兩個行業。 我們預計,到2027年,黨政和央企有望實現全面本土化。 2022 年,該行業出貨量超過 200 萬台伺服器。 根據IDC和賽迪諮詢的資料,2022年中國伺服器出貨量約為448萬台,其中5.2206億台將分別由**和行業資訊創新出貨。 2022年,金融電信行業出貨量4252萬台,占全行業資訊創新出貨量的45%。
伺服器競價本地化佔比提公升,海光市場占有率保持前二。2020年,中國移動等一些央企已招標超過20%的伺服器進行本地化。 2022年,部分央企伺服器招標比例達到30%以上。 2023年,銀行、運營商等央企將對純國產伺服器進行招標。 其中,海光和華為是行業內主要的兩大龍頭企業。 我們預計,在行業資訊創新加速推進的背景下,伺服器國產化的佔比將越來越高。
2.3.技術實現自主迭代,生態依託x86
實現了許可技術的消化,實現了自主迭代。 2016年3月,公司推出基於AMD授權技術的“海光一號”設計,2018年4月,海光一號實現量產。 2020年1月,海光二號實現量產。 2022年,海光三號發布並商業化。 2023年,海光4將發布。 海光5預計將於2024年發布。 公司已完成對AMD授權技術的消化吸收,並在此基礎上實現了產品的自主研發和公升級。
產品效能處於國內領先地位,並逐步縮小與國際領先水平的差距。 與國產產品相比,海光CPU在超執行緒、記憶體、記憶體通道數、PCIe等指標上均優於或等於其他五家國內CPU廠商,整體效能處於國內頂級水平。 與海外產品相比,精選英特爾2020年與海光7295同時發布的6款至強鉑金系列產品,綜合對比處理器市場定位、核心數、產品價格等因素,海光遠落後於英特爾高階產品的最高端效能,但與主流產品基本持平, (佔據主要市場份額的黃金和白銀產品)。
海光CPU相容x86架構,擁有業界最好的產業生態支援。 海光CPU系列產品相容X86指令集和國際主流作業系統和應用軟體。 Microsoft和英特爾各自依靠自身的規模效應和技術優勢,使自己的產品Windows和英特爾CPU佔據了絕大部分的市場份額,形成了“Wintel”技術聯盟。 Wintel技術聯盟基於x86架構優化各種軟體應用,使x86架構具有顯著的產業生態優勢。 在作業系統方面,Windows 和 Linux 都相容 x86 架構; 在應用軟體方面,幾乎所有的應用都相容 x86。 國內大部分機構原本都使用x86架構產品,但使用海光產品可以實現上層應用的無縫切換,降低遷移成本,降低遷移風險。
積極構建生態圈,形成國內最完整的CPU生態圈。 截至2022年7月,海光擁有數千家合作夥伴。 硬體製造商、技術軟體,包括作業系統、資料庫、中介軟體、軟體供應商和整合商,已經形成了乙個完整的海光生態系統。 在伺服器領域,海光CPU得到了眾多伺服器廠商的認可,銷量在中國伺服器市場銷量排名前五的廠商分別是浪潮和新華。
3、聯想等多家廠家的產品都搭載了海光CPU晶元。
3.1.AI晶元需求旺盛,國產化機遇來臨
根據新的元資料,大約有 25,000 個 A100 GPU 用於訓練 GPT-4。 而要訓練 GPT-5,您需要 50,000 個 H100。
在2023年第四季度業績發布會上,台積電管理層預計,未來幾年AI將以超過50%的復合增長率加速發展,2027年AI晶元營收佔比將提公升至15%-20%。 2024 年 1 月 18 日,扎克伯格表示,該公司將購買超過 350,000 個 Nvidia H100 GPU,如果算上 Nvidia A100 和其他 AI 晶元,到 2024 年底,Meta 的 GPU 算力將達到相當於近 600,000 個 H100。 2024年1月22日,外媒透露,Sam Altman正計畫籌集數十億美元,為OpenAI打造全球半導體晶圓廠網路。 根據 Bernstein Research 高階分析師 Stacy Rasgon 的說法,ChatGPT 每次查詢的成本約為 004 美元,如果 ChatGPT 查詢量增長到谷歌搜尋規模的十分之一,它最初將需要部署價值約 481 億美元的 AI 晶元用於計算,每年將需要價值約 160 億美元的晶元來維持其執行。 對人工智慧晶元的需求可能遠遠超過市場預期。 根據最新發布的《2023-2024年中國人工智慧計算發展評估報告》,全球人工智慧硬體市場(伺服器)將從2022年的195億美元增長到2026年的347億美元。 在中國,預計2023年中國AI伺服器市場規模將達到91億美元,同比增長82%5%,到 2027 年將達到 134 億美元。 IDC預測,2023年中國人工智慧晶元出貨量將達到133顆5萬件,同比增長22件5%。
海外制裁愈演愈烈,使中國難以獲得先進的人工智慧晶元。 美國商務部於2023年10月17日宣布,計畫限制向中國交付更先進的人工智慧晶元。 新政策將限制 NVIDIA A800 和 H800 晶元的出口,並將豁免用於膝上型電腦、智慧型手機和遊戲裝置的大多數消費級晶元,其中一些仍將受到美國**的批准和控制。 這些規則將在未來30天內生效。 AI晶元國產化迫在眉睫,多項政策支援AI晶元國產化。 政策支援採用國產AI晶元:北京出台政策,推動國產AI晶元突破。 積極引導大型模型研發企業應用國產人工智慧晶元,加快人工智慧算力供應國產化速度。 上海擴大國產晶元應用,推廣國產演算法框架。 自主性、可控性是算力發展的內在要求。 海光是國產AI晶元的第一梯隊。 國內AI晶元廠商主要有寒武紀、京家衛、沐熙、綏遠等,但其產品效能與海外仍存在差距。 然而,本土化的趨勢是不可逆轉的,海光是國內AI企業在效能和生態方面領先的首選。
3.2.海光DCU擁有優良的效能生態,是效能增長的第二極
DCU已實現量產出貨,迎來第二條增長曲線。 基於GPGPU架構,海光DCU相容通用的“類CUDA”環境,主要應用於計算密集型和人工智慧領域。 DeepComputing-2已於Q3發布,已在大資料、人工智慧和商業計算領域實現商業化。 海光DCU產品的效能可以達到全球同型別主流高階處理器的水平。 DeepComputing-1採用先進的7nm FinFET工藝,可以充分挖掘應用的併發性,充分發揮其大規模平行計算能力,快速開發高能效應用。 將公司高階GPU產品(型號A100)和AMD高階GPU產品(型號MI100)與AMD高階GPU產品(型號MI100)在典型應用場景中進行對比,可以發現深圳計算1號的效能指標在典型應用場景中可以達到全球同型別高階產品的同等水平。
生態相容性好。 由於 ROCM 和 CUDA 在生態和程式設計環境方面具有高度的相似性,CUDA 使用者可以低成本快速遷移到 ROCM 平台,因此 ROCM 也被稱為“類 CUDA”。 因此,海光DCU協處理器能夠更好地適應國際主流的商業計算軟體和人工智慧軟體。 海光DCU比海外更具價效比,在國內普遍領先。 英偉達的V100人工智慧和科學算力僅為海光深度計算1號的85倍70%/54.60%,但**比神宣1號高49%,價效比更高。 從效能和生態上看,海光DCU處於國內領先水平,是國產AI加速處理器中唯一一款大批量銷售、支援全精度的產品。
在商業應用方面,公司DCU產品已通過阿里巴巴、阿里巴巴等網際網絡企業認證,並推出聯合解決方案,構建融合國內產軟硬體的全棧AI基礎設施。
具有沒有潛在安全漏洞的來源**。 公司擁有所有來源,自主開發,所有資料儲存在中國,獨立控制整個設計過程,全過程可以檢測所有安全漏洞,沒有死角。 海光產品安全可靠,硬體設計支援國家密碼演算法。 海光CPU支援國密演算法,擴充套件安全演算法指令,整合安全演算法專用加速電路,支援可信計算,大大提公升高階處理器的安全性,在資料處理過程中可以為使用者提供更高效的安全保障。 海光內建專用安全硬體,支援通用可信計算標準。 通過加密虛擬機器的記憶體,虛擬機器 (VM) 和虛擬機器監控程式是隔離的,並且加密虛擬機器的使用者可以免受外部程式的侵害。 安全記憶體加密對記憶體資料進行加密並儲存,明文資料不再儲存在記憶體中,可以有效防止對記憶體的物理攻擊,提高記憶體資料的安全性。
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