半导体行业深度报告：服务器芯片逆疫情求生-20200420-国金证券.pdf 22页

'2020年04月20日证券研究报告创新技术与企业服务研究中心半导体行业研究买入（维持评级）行业深度研究)市场数据(人民币）服务器芯片逆疫情求生市场优化平均市盈率18.90投资建议国金半导体指数4837沪深300指数3839投资策略：虽然全球新冠肺炎疫情可能在6月底以前趋缓，但在疫苗发明前上证指数2838的各种民间及商业活动还是要靠着各种如雨后春笋般冒出的线上服务来帮忙深证成指10528控制，在4G手机及车用半导体需求不振下，服务器，笔电，游戏机这些高中小板综指9913效能运算(HPC)的芯片客户反而让台积电2020年营收同比仍然能增长15-19%，各季度营收环比持平，这让我们预期提供服务器远端控制芯片的信骅，服务器内存接口芯片的澜起，x86服务器CPU龙头的英特尔，服务器AIGPU训练及推理加速器的英伟达，及x86服务器CPU后起之秀的超威6352将从二季度起出现数个季度超过10－15%的环比增长。所以我们建议在肺5831炎疫苗还没出现前，重点关注服务器逻辑及存储芯片及高效能运算芯片公5311司。47904270全球推荐组合：信骅（>95%）,澜起(>95%),英特尔Intel(36%)，英伟达3749Nvidia(31%),超威AMD(10-20%)，(％)指的是服务器芯片占营收比。3229行业观点1904221907221910222001222020年服务器芯片市场增长>10%：在2019年衰退近5个点之后，我们估计全球服务器市场出货量在2020/2021年有10%（从之前的8%上修）／22%的同比增长机会，英特尔之前公布其去年服务器x86CPU出货量在同国金行业沪深300比衰退了三个季度后,四季度同比却增长了12%，而云端服务器CPU四季度更大幅成长了48%。统计彭博及Wind分析师对全球服务器相关公司2020年营收的预期，（浪潮36%Y/Y，中科曙光11%Y/Y，纬颖20%相关报告Y/Y，信骅22%Y/Y,澜起42%Y/Y），加上我们相信服务器需求将被各种线1.《模拟芯片行业：长坡厚雪好赛道-模拟芯上游戏，影音串流，会议，办公，教学，医疗所带动，高速，低功耗需求让片行业：长坡厚雪好赛道》，2020.3.23半导体芯片朝向更先进制程（Intel10nm,10nm+,AMD使用台积电的7nm,2.《从华为MateXs热卖看“折叠”的大机7nm+,5nm制程）,更多的核芯运算，更多的PCIExpress接口,及更多内遇-折叠手机专题报告》，2020.3.17存通道方向迈进，预期2020年全球服务器芯片市场同比增长可轻易地超过3.《面板价格涨幅超预期，布局龙头厂商现10%。良机-显示面板行业报告》，2020.2.23服务器芯片各领域龙头：1）英特尔要是能在今年顺利推出10nmIceLake-4.《调升存储器芯片行业评级报告-不畏病毒SP,明年推出10nmEUVSapphireRapids,其新设计及制程工艺才能在速干扰，行业曙光已现》，2020.2.12度，耗能，成本与AMD竞争；2）AMD使用的台积电7nmEUV制程跟英5.《1Q20存储芯片行业研究报告-不畏病毒特尔的10nm制程不相上下，但使用台积电5nmEUV制程的Genoa才有干扰，行业曙光已现》，2020.2.12机会制衡英特尔10nmEUV的SapphireRapids/EagleStream。3）我们估计信骅二季度营收有15%以上环比及60%以上同比增长,主要受惠于服务器市场需求强劲及其白牌客户拿下华为部分x86服务器市场份额。4）英伟达安装在服务器的AIGPU加速器就像扮演训练人工智能增强推理能力的角色，我们初估英伟达服务器AIGPU加速器芯片2020年同比增长25%以上,比起2019年的2%好很多。5）澜起Montage主导服务器存储器控制芯片市场并受惠于服务器每年量的提升，使用DDR5内存接口芯片将加一颗资讯缓冲器及提升价格。因英特尔将推新的x86CPU让存储器通道增加张纯分析师SAC执业编号：S113051910000433%，我们估计澜起未来五年同比增长应该会超过25%。zhang_chun＠gjzq.com.cn风险提示翟炜分析师SAC执业编号：S1130520020005zhaiwei＠gjzq.com.cn如果全球新冠病毒肺炎疫情不断扩大，可能降低对服务器的投资，对服务器芯片行业造成重大影响。美国政府持续利用其半导体技术优势来封锁华郑弼禹分析师SAC执业编号：S1130520010001为及海思，可能造成国内ARM服务器大幅增长而不利于x86CPU服务zhengbiyu＠gjzq.com.cn器，AIGPU加速器，服务器远端控制芯片龙头公司。-1-敬请参阅最后一页特别声明 行业深度研究内容目录一、服务器芯片逆疫情求生............................................................................4二、服务器芯片双位数增长可期.....................................................................4三、服务器芯片相关供应商............................................................................7四、服务器CPU－CISCvs.RISC...............................................................14图表目录图表1：国际/美国病号数及BBratio变化.......................................................4图表2：计算机半导体vs.全球逻辑半导体营收同比增长比较.........................5图表3：全球服务器市场出货量及同比增长率预估..........................................5图表4：四大服务器行业同比数据比较............................................................5图表5：全球服务器用内存DRAM占整体份额................................................6图表6：台积电的Chiplets小芯片策略...........................................................6图表7：Intel10nmIcelake-SPvs.AMD7nmRome.....................................7图表8：Intelvs.AMD服务器CPU的比较.....................................................8图表9：Intelvs.AMD在桌机，笔电，服务器CPU季度份额变化..................8图表10：服务器远端控制芯片(BMC)............................................................9图表11：AI服务器架构..................................................................................9图表12：英伟达训练AIV100.....................................................................10图表13：英伟达营收占比分类......................................................................10图表14：DDR4vs.DDR5LRDIMM模组的比较..........................................10图表15：NAND闪存应用份额.....................................................................11图表16：主要国产服务器架构对比...............................................................12图表17：国产替代相关部分助推政策...........................................................13图表18：鲲鹏芯片族的“量产一代，研发一代，规划一代”策略......................13图表19：基于飞腾平台的云计算全栈架构框架.............................................14图表20：飞腾云计算全栈生态图谱...............................................................14图表21：CISC阵营与RISC阵营比较.........................................................16图表22：X86和非X86架构服务器产品的主要区别.....................................16图表23：X86架构处理器在整体服务器市场占比..........................................17图表24：服务器芯片相关公司的EPS及5年CAGR预测（一致预期）.......18图表25：服务器芯片相关公司的ForwardP/E区间及PEG..........................18图表26：英特尔Intel股价高低预测.............................................................19图表27：超威AMD股价高低预测................................................................19图表28：英伟达Nvidia股价高低预测..........................................................19图表29：信骅Aspeed股价高低预测............................................................19图表30：澜起Montage股价高低预测..........................................................19图表31：三星股价高低预测（千韩元）.......................................................20-2-敬请参阅最后一页特别声明 行业深度研究图表32：海力士股价高低预测（千韩元）....................................................20图表33：镁光股价高低预测.........................................................................20-3-敬请参阅最后一页特别声明qRoNoQuNoPnNpQsRqPtPqR9P9RbRpNmMsQoOkPoOqMlOoMoO7NmOrQMYqNtQNZsPpO 行业深度研究一、服务器芯片逆疫情求生2019年12月开始，湖北武汉区现多例新型冠状肺炎(COVID-19)感染案例，春节期间武汉乃至全国各省市疫情进一步加重。为了控制疫情扩散，中国大陆政府对大陆超过90个城市进行全封城，半封城，这其中包括北京，上海，广州，深圳四大一线城市。封城，半封城，地方政府延期复工要求的严格管制所造成的员工人流中断，某些零器件生产中断都对创新技术科技产品如4G/5G智能手机，服务器，笔电，游戏机，还有很多消费性电子产品的生产造成不顺，但在到了四月，我们预估整体中国大陆的组装供给已经超过产业链需求，产能利用率应该都已经超过80%,国内科技行业如封测，设备，显示面板，电子零器件，组装等部分公司在疫情趋缓后的营收及获利反弹也会最可观。而在需求方面，线下4G/5G智能手机因欧美各国相继执行封城及锁国造成消费者外出大量减少而需求大降，我们因此进一步将全球2020年5G手机出货量从1.7-2.0亿台下修到1.5-1.7亿台，全球2020年智能手机出货量预估将下滑超过10%到12亿台，国金创新数据中心资料显示国内手机激活数一季度环比衰退达26%(季节性环比衰退10-15%)，而全球手机销货数量一季度环比衰退超过15%，但家庭用消费性电子产品及软件需求将暴增，如线上，线下游戏机，线上串流影音视频，电话／视频会议软件服务，远程办公、在线教育及医疗的流量大幅增加，因而驱动笔电，云端服务数据中心及通讯运营商在固态网络资本投资的力道加大，这多少弥补一些智能手机需求不佳对创新技术及全球半导体行业2020年营收的影响。举例而言，随着欧美新冠肺炎疫情惡化，居家隔离上班上课已成常态，不仅造成美国网络流量大增，也迫使Netflix,YouTube在欧洲调降影片高清画质，以免流量负荷太大造成欧洲网络瘫痪。美国威瑞森电信（Verizon）最新调查发现，美国网络流量在3月16-20这一周內增加20％，同一期间线上串流需求增加12％，虚拟私人网络（VPN）流量增加30％，线上电玩流量更暴增75％。图表1：国际/美国病号数及BBratio变化2,00012.01,80010.01,6001,4008.01,2001,0006.08004.06004002.020000.0国际病号千人美西意法病号美国病号千人BBratio来源：wind、国金证券研究所二、服务器芯片双位数增长可期因为新型冠状肺炎(COVID-19)继续在欧美国家扩大，而带动各种线上游戏，线上视频（Netflix,YouTube,Facebook,Twitter,Instagram），电话／视频会议软件服务，远程办公、在线教育及医疗的流量大幅增加，我们国金证券研究所因此上修全球计算机半导体（服务器，桌上型计算机，笔电x86CPU,GPU,AI）市场将在2020/2021年同比增长7-9%（从之前预测的6%／6%）,但预期整个市场应该是由AMD的7纳米Rome及7纳米＋Milan服务器CPU,Intel38核心的10纳米服务器CPUIceLake，华为7nm鲲鹏服务器ARMCPU,中国长城16nm的四核飞腾FT-2000/4,信骅及新唐的服务器远端控制芯-4-敬请参阅最后一页特别声明 行业深度研究片BMC(BaseboardManagementController)，AIASIC/GPU,澜起的内存接口芯片，三星，海里士，镁光所设计及生产的服务器用DRAM，这些芯片市场以超过10%以上同比营收的增长所带动,这远比以智能手机芯片为主体的全球逻辑半导体2020年营收1-3%同比增长来得好很多（因为全球新冠肺炎扩大，我们将之前8%同比增长预测下修）。图表2：计算机半导体vs.全球逻辑半导体营收同比增长比较30%20%10%0%-10%1Q142Q143Q144Q141Q152Q153Q154Q151Q162Q163Q164Q161Q172Q173Q174Q171Q182Q183Q184Q181Q192Q193Q194Q191Q202Q203Q204Q20电脑,服务器,图形,AI芯片营业利润率(%)电脑,服务器,图形,AI芯片营收y/y(%)全球逻辑半导体营收y/y来源：各公司财报、国金证券研究所2020年服务器半导体市场增长>10%：在服务器市场于2019年衰退近5个点之后，2020年服务器半导体市场增长可期，英特尔之前公布其去年服务器x86CPU出货量在1Q/2Q/3Q19同比衰退了8%/12%/6%,但四季度同比增长了12%，而云服务器客户于四季度同比大幅成长了48%，而在三季度同比需求拐点出现后，我们估计全球服务器市场出货量在2020/2021年有10%（从之前的8%上修）／22%的同比增长机会，而统计彭博及Wind分析师对全球服务器制造商及半导体相关公司2020年营收的预期，全球服务器制造商及半导体市场（浪潮36%Y/Y，中科曙光11%Y/Y，纬颖20%Y/Y，信骅22%Y/Y,澜起42%Y/Y）于2020年同比增长应该可以轻易超过10%，因为我们认为服务器需求将被各种线上游戏，视频，会议，办公，教学，医疗所带动，高速，低功耗需求让半导体芯片朝向更先进制程（Intel10nm,10nm+,AMD使用台积电的7nm,7nm+,5nm制程）,更多的核芯运算，更多的PCIExpress接口,及更多内存通道方向迈进，加上良率不佳，产能短缺，所以我们不排除单价的提升会让2020年全球服务器半导体市场同比增长轻易地超过10%。图表3：全球服务器市场出货量及同比增长率预估图表4：四大服务器行业同比数据比较2522%25%1.516%20%2014%15%110%10%158%10%105%0.50%5-8%-5%00-10%-0.5全球服务器制造商y/y全球数据中心资本开支y/y全球服务器半导体y/y全球服务器市场(mn)同比增长(y/y)英特尔服务器CPU出货量y/y来源：IDC,国金证券研究所来源：各公司财报，国金证券研究所-5-敬请参阅最后一页特别声明 行业深度研究服务器产业链受惠可期：当然服务器及服务器半导体市场的复苏，也会带动内存DRAM，闪存3DNAND市场，以及x86CPU大载板（Ibiden,Shinko,欣兴），服务器CPU插槽（嘉泽），服务器x86CPU晶圆代工（台积电7nm,7nm+,5nm），封测（通富微-AMD,日月光／长电-海思鲲鹏）市场的复苏。举例而言，DRAMeXchange/TrendForce最近预测服务器用内存DRAM二季度价格将环比上涨20%,这对2020年全球内存DRAM市场的增长有7个点的贡献。图表5：全球服务器用内存DRAM占整体份额40,00060%52%35,00046%50%41%30,00038%34%40%25,00031%32%28%20,00030%15,00020%10,00010%5,000-0%2017201820192020E2021E2022E2023E2024E全球DRAM市场(PetaByte)服务器DRAM/全球DRAM来源：DRAMeXchange、国金证券研究所Chiplets小芯片架构利好封测及ABF大载板行业：在Intel雇用了前AMDCPU架构师JimKeller后，我们预期英特尔未来也要跟随AMD在2021年推出小芯片(chiplets)大载板架构10nm++的服务器x86EagleStreamCPU及FPGA来改善良率及成本,我们期待这趋势利好于封测及ABF（AjinomotoBuild-upFilm）大载板行业及其龙头厂商Ibiden,Shinko,欣兴Unimicron。ABF树酯载板是由英特儿所主导的材料，适合高脚数，细线路，高传输，耐高温x86CPU封装。图表6：台积电的Chiplets小芯片策略来源：TSMC，国金证券研究所-6-敬请参阅最后一页特别声明 三、服务器芯片相关供应商英特尔Intel在10nm的逆袭:在10纳米制程一连串的新产品推出延迟后，英特尔终于要在2020年末或2021年初推出其第一颗10nm(相当于TSMC的7nm)服务器x86CPUIceLake-SP,虽然IceLake-SP最多只能有38核心，比起AMDRome的64核心还是有些差距，270瓦的散热设计功耗ThermalDesignPowerTDP也仍高于AMDEPYC7742的225瓦，低于AMDEPYC7H12的280W,但提升了CPU到内存的内存条通道从6到8，可连接64条PCIe4.0通道,然而其内存条通道增加到8，但仅跟AMD7nm的Rome相同，而64条PCIe4.0通道，还是明显低于AMD„s128条PCIe通道。但就制程而言，英特尔的10nm制程工艺在鳍片间距Transistorfinpitch(34nm)是大于台积电7nm制程30nm鳍片间距,但54nm栅极间距Polypitch/contactedgatepitch是小于台积电的57nm,36nm金属间距metalpitch(interconnects)也是小于台积电的38/40nm。所以AMD除了在小芯片架构，成本结构，耗能，及128条PCIe通道上占有极大优势外，在比较使用台积电7nm制程的AMDRomeCPU与英特尔的10nm制程的IceLake-SPCPU后，在执行速度，晶体管增加数就略逊一筹。这就是为什么有些测试机构（GeeBench）发现英特尔IceLake-SPCPU以不到一半的核心,提供近80%更快的执行速度打败AMDRomeCPU。而英特尔将在明年推出的10nmEUV服务器CPU是建立在EagleStream平台的SapphireRapids，将采取小芯片架构来改善良率，成本，及耗能，并用DDR5存储器及PCIe5.0通道来加快系统速度。这就是为什么AMD不能用台积电的7nmEUV制程工艺产出的MilanCPU来竞争，而要用台积电5nmEUV制程产出的GenoaCPU来竞争。图表7：Intel10nmIcelake-SPvs.AMD7nmRome来源：Geebench，国金证券研究所-7-敬请参阅最后一页特别声明 行业深度研究图表8：Intelvs.AMD服务器CPU的比较来源：AMD，Intel，国金证券研究所超威2020年推出7nmEUVMilan及2021年推出的5nmEUVGenoa:为了因应英特尔10nmIceLake-SP及10nmEUVSapphireRapids的上市，AMD将于今年下半年推出使用台积电7nmEUV制程的Milan服务器CPU及于2021年推出5nmEUV制程的Genoa,虽然Milan服务器CPU的核心数及内存条通道数与RomeCPU相同，目前仍无法判断Milan的PCIe通道数增加多少，不管如何，台积电的7nmEUV制程在耗能上及执行速度都比7nm制程好了超过10%，而晶体管密度增加20%，我们相信AMD使用的台积电7nmEUV制程跟英特尔的10nm制程不相上下，但使用台积电5nmEUV制程的Genoa才有机会制衡英特尔10nmEUV的SapphireRapids/EagleStream。岁然去年AMD预期在今年2Q20拿下10%的服务器份额，但我们认为AMD是用2000万颗服务器CPU市场来作为分母，而英特尔在计算服务器CPU份额是包括了通讯基地站所用的服务器CPU,总计约3000万颗，所以就英特尔的标准而言，超威AMD要拿下广义的服务器CPU市场近10%的全年份额，可能要等到2021年才有机会达到。图表9：Intelvs.AMD在桌机，笔电，服务器CPU季度份额变化3Q184Q182Q193Q194Q19InteldesktopPC87.0%84.1%82.9%82.0%81.7%Intelnotebook89.1%87.8%85.9%85.3%83.8%Intelserver98.4%96.9%96.6%95.7%95.5%AMDdesktopPC13.0%15.9%17.1%18.0%18.3%AMDnotebook10.9%12.2%14.1%14.7%16.2%AMDserver1.6%3.1%3.4%4.3%4.5%来源：MercuryResearch，国金证券研究所服务器远端控制芯片龙头信骅Aspeed不畏疫情:在服务器远端控制芯片（BMC,BaseboardManagementController）龙头大厂（60-70%全球份额）信骅公布环比增长1%，同比增长33%的一季度营收后，我们估计信-8-敬请参阅最后一页特别声明 行业深度研究骅二季度营收有15%以上环比及60%以上同比增长,我们认为信骅主要受惠于其白牌客户拿下华为(华为自行设计其服务器远端控制芯片)部分x86服务器市场份额,当然也受惠于大量服务器的建制，为了增加线上游戏，线上会议，线上教学，远程办公等。除了Dell主要使用新唐（4919TT）的控制芯片，HPE使用自己设计的芯片外，信骅的芯片似乎占领各种x86(Intel,AMD),ARM,RISCV服务器平台。图表10：服务器远端控制芯片(BMC)来源：信骅科技，国金证券研究所英伟达Nvidia主导AI服务器市场：除了Intel及AMD的x86CPU在服务器中扮演心脏的角色，Aspeed扮演管理的角色外，英伟达安装在服务器的AIGPU加速器就像扮演训练人工智能增强推理能力的角色，而其中的VoltaGPU芯片架构，具有210亿个晶体管，使用第二代高频宽存储器(HighBandwidthMemory,HBM)，加入新的Tensor核心，每颗用VoltaGPU架构的V100芯片模组提供125Teraflops(每秒125兆次浮点运算)的运算速度，通过NVlink一般在一个服务器中，可连接安装8个V100GPU，可使用近500个应用软件并相容于目前市场上大多数的深度学习架构。因为具有AIGPU加速器的服务器比重会从现在不到10%持续提高，所以英伟达未来在服务器AIGPU加速器的增长动力可期。我们目前初步估计英伟达服务器AIGPU加速器芯片2020年同比增长25%以上,比起2019年的2%好很多。图表11：AI服务器架构来源：广达，国金证券研究所-9-敬请参阅最后一页特别声明 行业深度研究图表12：英伟达训练AIV100图表13：英伟达营收占比分类Breakdown(%)3Q184Q181Q192Q193Q194Q19Gaming55%43%48%51%55%48%ProfessionalVisualization10%13%12%11%11%11%Datacenter25%31%29%25%24%31%Automotive5%7%7%8%5%5%OEM&IP5%5%4%4%5%5%营收同比(%)Gaming13%-45%-39%-27%-6%56%ProfessionalVisualization28%15%6%4%6%13%Datacenter58%12%-10%-14%-8%43%Automotive19%23%14%30%-6%0%OEM&IP-23%-36%-74%-4%-3%31%Total21%-24%-31%-17%-5%41%来源：IDC,国金证券研究所来源：各公司财报，国金证券研究所澜起Montage主导服务器存储器控制芯片市场：为追求CPU到内存的高速通道更顺畅，我们初估于2022年1+10内存接口芯片（初估价格为US$20-25vs.1xDDR5RCD为US$4-5）在DDR5模组的比重将会达到10%或更高，这种变化将会明显提升每片内存模组的平均内存接口芯片单价未来三年达到7%复合增长率。而因为5G在5年后所带来的数据爆炸对服务器总体新增量将达近1000万台，或在10年后达到2000万台的总体新增总量。这表示光靠5G基础建设的建制对每年的服务器总体新增量就有超过10%。因为澜起建立了DDR4的内存接口芯片新标准，我们估计澜起的全球市场份额从2016年的31%,逐年拉高到2018年的47%及2019年的49%，要是澜起能领先IDT及Rambus推出速度快，耗电低的DDR51+10内存接口芯片,澜起就能有每年2-3个点的市场份额增加。我们认为从今年开始，服务器将从6通道的Intel14nm转到8通道的Intel10nm或8通道的AMD的7nm+CPU，这样对服务器内存模组及接口芯片组有>10%年化的同比增长(三年共有33%（8/6）的同比增量)。而且我们估计英特尔从明后年开始将陆续推动4/6颗CPU的服务器,这多少会带动服务器内存模组及接口芯片的额外需求，我们估计未来五年同比增长应该会超过25%。图表14：DDR4vs.DDR5LRDIMM模组的比较来源：JEDEC2019，国金证券研究所-10-敬请参阅最后一页特别声明 行业深度研究存储器的需求驱动力在服务器:就全球DRAM内存市场而言，服务器约占34%的2020年全球DRAM内存用量，在预估2020年全球服务器市场同比增长超过10%（DRAMeXchange仅预估3.8%同比增长），2021年同比增长22%，及2019-2024年的13%复合增长率CAGR，每台服务器插满内存模组的云端服务器客户增长大幅超过企业端及政府端客户（英特尔公布4Q19云端服务器客户同比增长48%，但企业端及政府端客户同比衰退7%），加上每台服务器因CPU及DRAM的速度加快，CPU跟内存DRAM的数据通道将于英特尔在今年推出56核心14nm++CooperLake及38核心10nm+IceLake后，从6通道改成8通道，这三个原因将驱动每台服务器DRAM的使用容量增加，我们因此预估服务器用DRAM内存用量将在2020年同比增长25-30%，2021年同比增长近40%，并于2024年超过整体DRAM用量的一半以上。跟DRAM内存市场类似，就全球NAND闪存市场而言，服务器及笔电／桌上型电脑，持续用SSDNAND来取代硬碟，约占46%的2020年全球NAND闪存用量，加上每台服务器因CPU的速度及存取速度加快，各种新AI应用对于数据量的爆增，这几个原因将驱动每台服务器SSDNAND的使用容量增加，我们因此预估服务器用NAND闪存用量将在2020－2022年同比复合增长35-40%。相关受惠厂商当然是韩国的三星，海力士，及美国的镁光。图表15：NAND闪存应用份额游戏机其他3%2%手机48%SSD43%USBFlashDrives平板电脑2%2%来源：DRAMeXchange，国金证券研究所2018-2019年国家采购名单中，入围了七家国产架构服务器供货厂商，他们采用的架构分别是：鲲鹏（ARM）、飞腾（ARM）、龙芯（MIPS）、海光（X86）、兆芯（X86）、宏芯（POWER）、申威。从性能、生态兼容性、应用迁移成本和市场能力四个方面来看，华为鲲鹏、飞腾、海光整体表现居于前列。但自从海光被美国政府列入实体清单后，海光将无法拿到超威7nmRome,7nmEUVMilan,5nmEUVGenoa的设计授权，这样海光的x86设计技术将停留在14nm。-11-敬请参阅最后一页特别声明 行业深度研究图表16：主要国产服务器架构对比来源：公开信息整理，国金证券研究所华为鲲鹏ARMv8CPU生态系的生成:自从美国Trump政府利用各种国家安全的理由限制华为采购美国的半导体芯片产品，软件，作业系统，华为为了摆脱美国技术，已经陆续推出自己研发的手机鸿蒙作业系统来取代谷歌的Android，用高速通讯ASIC来取代Xilinx,Altera/Intel的FPGA,用SSD闪存主控芯片来取代群联，SiliconMotion的SSD主控芯片，用Ascend推理及训练AI芯片取代英伟达Nvidia的推理及训练AI及Xilinx的推理AI芯片，用使用在Linux作业系统ARMv8CPU（泰山核）架构下的鲲鹏处理器取代Intel英特尔及AMD超威的x86CPU。虽然华为有很强的芯片设计能力，SPECintBenchmark评分超过930，超出业界标杆25%，但ARM的CPU架构本身单核心运算速度就比英特尔X86的CPU来得差，如鲲鹏920主频只有2.6Ghz,也只能靠着64颗ARMCortexA76核心，8个DDR4通道来竞争，但是华为是硬件及半导体公司，要整合自己的开源生态圈，需要很多系统，硬件，系统，应用软件公司的认证与支持，目前华为除了自行研发各种开源软件，作业系统并与超过150家（MSP云服务、服务器PC整机制造、中间件、操作系统、上层各类应用软件等产业）非美国的合作厂商携手推动鲲鹏计算产业，打造完整的产业生态链，这些公司是否担心华为本身的竞争将是一个问题。但在中国政府的支持下，要求数家重点国营企业及多家民间企业如百度，腾讯提高采用鲲鹏及其他国产芯片生态圈的产品比例，以2022年尽量达到100%的比例完成服务器国产化的目标，这对于华为鲲鹏生态圈而言是一大利好。就今年2020年而言，我们目前估计华为鲲鹏将出货150-200万颗服务器CPU,明年2021年估计达250万颗服务器CPU，以每台服务器配置4-8颗鲲鹏ARMCPU来计算，我们估计于2021年将会看到42万台鲲鹏服务器市场，相当于全球3%的市场份额。虽然华为之前流失了部分ARMv8泰山核设计团队的干部到阿里巴巴，但我们认为华为还是会持续对ARMv8泰山核进行设计优化及制程工艺微缩。-12-敬请参阅最后一页特别声明 行业深度研究图表17：国产替代相关部分助推政策来源：各部委网站，国金证券研究所图表18：鲲鹏芯片族的“量产一代，研发一代，规划一代”策略来源：华为，国金证券研究所飞腾生态圈：2019年8月上旬，飞腾发布《从端到云—基于飞腾平台的全栈解决方案白皮书暨飞腾生态图谱》，飞腾希望能从系统建设对芯片的需求角度去思考什么样的芯片和生态才能满足用户对于终端的更高需求，什么样的芯片和生态才能满足云计算和大数据时代的要求。飞腾也希望站在全系统集成角度，为集成商和最终用户梳理飞腾生态图谱并提供一套从端到云的全栈解决方案，给出集成模式和建议，提供已被验证的、有说服力的实际案例，去分析目前技术架构的收敛趋势，协助各行业信息化建设逐步向更先进的部署模式转变。在基础设施服务方面，国内主流的云平台包括阿里云、腾讯云、紫光云、中兴云、浪潮云、金山云、Ucloud等云厂商均已与飞腾平台进行适配。国内20多家主流的OEM、ODM厂商已推出基于FT-1500A/16和FT-2000+/64芯片的服务器整机，其中基于飞腾新一代FT-2000+/64芯片的服务器产品群已于2019年5月在福州数字中国峰会上发。就今年2020年而言，我们目前估计飞腾将出货80-90万桌机CPU,10-15万服务器CPU,虽然有比之前预期下修，但还是有不错的国内份额。-13-敬请参阅最后一页特别声明 行业深度研究图表19：基于飞腾平台的云计算全栈架构框架来源：《从端到云-基于飞腾平台的全栈解决方案白皮书暨飞腾生态图谱》，国金证券研究所图表20：飞腾云计算全栈生态图谱来源：《鲲鹏计算产业发展白皮书》，国金证券研究所四、服务器CPU－CISCvs.RISC中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)是服务器的核心构成之一，其功能主要是解释计算机指令以及处理服务器中的数据。CPU的主要运作原理是执行储存“程序”里的一系列指令。程序以一系列数字的形式存储在存储器中。指令集架构（InstructionSetArchitecture），又称指令集或指令集体系，是计算机体系结构中与程序设计有关的部分，包含了基本数据类型，指令集，寄存器，寻址模式，存储体系，中断，异常处理以及外部I/O。指令集架构包含一系列的opcode即操作码（机器语言），以及由特定处理器执行的基本命令。简单地来说，指令集一般被整合在操作系统内核最底层的硬件抽象层中，属于计算机中硬件与软件的接口，它向操作系统定义了CPU的基本功能。CPU按指令集的架构区分，分为CISC（ComplexInstructionSetComputing，复杂指令集）型和RISC（ReducedInstructionSetComputing，精简指令集）型两类。CISC的设计者希望通过直接在硬件中构建复杂的指令从而使编程更方便、程序运行速度更快，其架构中每个指令可执行若干低端操作，诸如从存储器读取、存储、和计算操作，全部集-14-敬请参阅最后一页特别声明 行业深度研究于单一指令之中；与之相反，RISC架构中只包含使用频率高的少量简单指令，并提供一些必要的指令以支持操作系统和高级语言。CISC阵营以Intel、AMD的X86架构为代表，而RISC阵营则包括ARM、MIPS、PowerPC等架构;从硬件角度来讲，CISC处理的是不等长指令集，而RISC执行的是等长精简指令集，在并行处理方面RISC明显优于CISC。由于RISC执行的是精简指令集，相比CISC在硬件层面需要更少的晶体管，所以它的硬件制造工艺更简单且成本更低廉。RISC型CPU与CISC的CPU在软件和硬件上都不兼容，这是由指令集的特性而决定的从性能角度来说，CISC与RISC并无绝对的孰优孰劣之分。但在发展过程中，CISC阵营的Intel和AMD在提升芯片性能上做出了持续的努力，芯片的功耗被放在了性能后的第二位；而RISC本身出现时间较CISC晚十年左右（ARM诞生于1985年，X86诞生于1978年），ARM、MIPS在创始初期缺乏与Intel产品对抗的实力，专注于以低功耗为前提的高性能芯片。RISC阵营的PowerPC架构最初是为个人计算机产品而设计，但其出现时已是1992年，此时Intel旗下的80386和80486占据了大部分PC市场。次年，Intel赫赫有名的奔腾系列发布并助力Intel占领了绝大部分PC市场，这是第五代基于CISC的X86架构微处理器，Intel将其命名为“Pentium”。在整个1990年代中期，PowerPC处理器均达到或超过了最快的x86CPU的基准测试成绩。但由于PowerPC面向Windows、OS/2和Sun的客户都存在应用软件极度缺乏的问题，所以最终并未在PC市场溅起水花。但其后Apple因为PowerPC处理器的更高性能，在Macintosh个人电脑系列使用了PowerPC处理器。2005年，出于发热量和能源消耗有关的考虑，Apple宣布不再在其AppleMacintosh计算机中使用PowerPC处理器，转而支持Intel生产的处理器。此后PowerPC开始往超高性能服务器方向发展。-15-敬请参阅最后一页特别声明 行业深度研究图表21：CISC阵营与RISC阵营比较来源：维基百科，国金证券研究所X86泛指一系列英特尔公司用于开发处理器的指令集架构。该系列较早期的处理器名称是以数字来表示80X86，包括Intel8086、80186、80286、80386以及80486。由于以“86”作为结尾，因此其架构被称为“X86”。图表22：X86和非X86架构服务器产品的主要区别来源：维基百科，国金证券研究所X86在计算市场取胜的原因主要有以下四点：Intel与AMD竞争不断，造就高性能X86。Intel具有很强的研发实力，芯片性能一直处于行业领先。在20世纪70年代至21世纪初,厂商最看重的因素之一即为处理器的性能，而RISC本身出现时间较CISC晚十年左右，ARM、MIPS在创始初期缺乏与Intel产品对抗的实力，改以专注于以低功耗为前提的高性能芯片。同时IntelX86也很早开始借鉴RISC架构优势，不断技术革新，比如“Pentium”奔腾处理器就采-16-敬请参阅最后一页特别声明 行业深度研究用了超标量架构，即有一个处理简单和通用指令的管线。Intel最新产品十代酷睿桌面版CometLake-S系列处理器及400系芯片组中，最低配置的酷睿i3-10100四核处理器已经达到3.6GHz基础频率，4.3GHz睿频，全核4.1GHz。从单机性能上来讲，Intel目前依旧处于强势地位。Wintel联盟建立四十余年，X86软件生态完善。1981年，由于个人计算机市场不受IBM看重，IBM选取8088做个人计算机业务的CPU，并将操作系统外包给微软，Wintel联盟就此开始征程。在Wintel建立之初，微软并没有打算唯一地只支持Intel，早期，微软操作系统有两条业务线，一条专用支持X86架构，另一条则支持考虑了操作系统的可移植性，可支持RISC架构的计算机。但由于RISC处理器在PC端的份额远不及X86，微软又取消了对部分RISC架构的支持。后来，X86成为了个人电脑的标准平台，也成为了历来市场上最成功的CPU架构。专注芯片架构研发，不碰设备生态。就Intel来讲，不与设备生产商、软件开发者或者系统开发者成为利益竞争关系是一个十分重要的致胜因素。IBM和SUM大包大揽生产多种服务器设备，但其它设备生产商可能会基于不支持竞争对手的角度不愿意选择PowerPC和SPARC架构，而选择X86架构。这确实是我们担心华为鲲鹏生态圈也会碰到的问题。从成本、性能、生态三方面来讲，X86都是早期数据中心的最优选。从成本和性能角度来讲，X86相比大型机与小型机，在RAS(Reliability,Availability,Serviceability)有所欠缺，但具有生态系统开放、兼容性高、价格便宜的优势。且由于分布式系统成熟，X86服务器集群的性能并无较大差距。大型机和小型机价格昂贵、体系封闭，一般只在部分要求零宕机的领域使用（如银行业、电信业等）。从生态的角度来讲，由于X86在市场上占有率高，相比其它架构而言，X86有着独一无二的软件和硬件生态优势，故目前全球的数据中心大部分都是采用Intel的X86架构服务器芯片，X86生态系统也愈发强大。根据DRAMeXchange调查显示，服务器用CPU中，X86架构CPU占整体服务器市场约96%。但在国内提高服务器及服务器CPU国产替代的政策下，我们估计RISCCPU（非x86）在服务器的份额将持续逐步提高。图表23：X86架构处理器在整体服务器市场占比来源：DRAMeXchange，国金证券研究所五，估值分析虽然全球新冠病毒肺炎疫情扩大让线上购物（亚马逊，阿里巴巴），线上会议，远程办公，线上游戏，线上串流影音服务必须扩大使用云端服务器服务,而驱使云端服务公司扩大资本开支增加服务器及网络。但另一方面，疫情扩大而导致的封城，封市，封国造成很多商业活动停止，自然大幅降低很多入口网站广告投放，而导致获利减少及投资趋缓。两相抵消之下，我们认为全球服务器半导体市场2020年可以增长10%以上，但2021年可增长超过20%。未来五年营收复合增长率CAGR应有10－15%，获利复合增长率应该超过20%。-17-敬请参阅最后一页特别声明 行业深度研究图表24：服务器芯片相关公司的EPS及5年CAGR预测（一致预期）EPS2019A2020202120222023202420255yCAGR英特尔4.714.594.685.416.657.508.0010%英伟达4.526.177.629.1210.6712.4814.6123%超威0.300.861.321.682.252.933.8058%信骅24.2830.5738.8044.7451.4559.1768.0420%澜起0.831.061.371.722.062.482.9725%三星3.173.955.676.397.9311.3610.2229%海力士2.946.3612.7417.7721.1317.9619.7644%镁光3.082.295.556.025.425.696.2613%来源：彭博，Wind,国金证券研究所除了存储器制造业（不包括存储设计，封测，设备）获利波动上行及下行周期较其他半导体及科技行业大很多，投资人多不愿意给公司太高的P/E及PEG估值，过去三年价格与未来获利（ForwardP/E）区间为7-13倍,PEG区间为0.5-0.3，都是远低于服务器逻辑芯片相关公司的20-42倍ForwardP/E,PEG区间的1.0-2.0，以下是我们用每家公司的1至2年未来EPS来测算P/E高低点，以求出未来几年股价的高／低区间。图表25：服务器芯片相关公司的ForwardP/E区间及PEG1/2年ForwardP/E201520162017201820192020AVGPEG英特尔高P/E181210121314131.3英特尔低P/E129799990.9英伟达高P/E92144553538431.9英伟达低P/E5417231922210.9超威高P/E50594340470.8超威低P/E30161625190.3信骅高P/E262835362929292.4信骅低P/E141518131521181.5澜起高P/E8082813.3澜起低P/E2044321.3三星高P/E7612151210130.4三星低P/E537118780.3海力士高P/E5372110790.2海力士低P/E314126450.1镁光高P/E1824241410120.9镁光低P/E712127560.5来源：国金证券研究所逻辑半导体IDM及设计公司的股价高低预测-18-敬请参阅最后一页特别声明 行业深度研究图表26：英特尔Intel股价高低预测图表27：超威AMD股价高低预测12020010115992100791501228066586093604810071703839644740543450424345121662203334825282836--229917201520162017201820192020202120222023201520162017201820192020202120222023英特尔高价超威高价来源：国金证券研究所来源：国金证券研究所图表28：英伟达Nvidia股价高低预测图表29：信骅Aspeed股价高低预测7002,0001,8355761,5966004931,3881,5005004211,2054003569881,0052931,0007791,1283002432429812002864998531202455003867412091003417750495124128405345--2152652015192016252017201820192020202120222023201520162017201820192020202120222023英伟达高价英伟达低价信骅高价信骅低价来源：国金证券研究所来源：国金证券研究所图表30：澜起Montage股价高低预测250221184200153150125971008750736049-2520192020202120222023澜起高价澜起低价来源：国金证券研究所存储器IDM公司的股价高低预测-19-敬请参阅最后一页特别声明 行业深度研究图表31：三星股价高低预测（千韩元）图表32：海力士股价高低预测（千韩元）1501352001211661671611501309010076909897585457911008252471001009750303761507851585736383745-2926-2122201520162017201820192020202120222023201520162017201820192020202120222023三星高价三星低价海力士高价海力士低价来源：国金证券研究所来源：国金证券研究所图表33：镁光股价高低预测80706972656770605350374033301937363538322028101614-9201520162017201820192020202120222023镁光高价镁光低价来源：国金证券研究所六，风险提示如果全球新冠病毒肺炎疫情不断扩大，造成全球GDP大幅衰退，失业率大幅攀升，各产品需求大幅衰退，这些都可能降低对服务器的投资及对服务器芯片行业的重大影响。美国政府持续利用及半导体技术优势来封锁华为及海思，可能造成国内ARM服务器大幅增长而不利于x86CPU服务器，AIGPU加速器，服务器远端控制芯片龙头公司。-20-敬请参阅最后一页特别声明 行业深度研究公司投资评级的说明：买入：预期未来6－12个月内上涨幅度在15%以上；增持：预期未来6－12个月内上涨幅度在5%－15%；中性：预期未来6－12个月内变动幅度在-5%－5%；减持：预期未来6－12个月内下跌幅度在5%以上。行业投资评级的说明：买入：预期未来3－6个月内该行业上涨幅度超过大盘在15%以上；增持：预期未来3－6个月内该行业上涨幅度超过大盘在5%－15%；中性：预期未来3－6个月内该行业变动幅度相对大盘在-5%－5%；减持：预期未来3－6个月内该行业下跌幅度超过大盘在5%以上。-21-敬请参阅最后一页特别声明 行业深度研究特别声明：国金证券股份有限公司经中国证券监督管理委员会批准，已具备证券投资咨询业务资格。本报告版权归“国金证券股份有限公司”（以下简称“国金证券”）所有，未经事先书面授权，任何机构和个人均不得以任何方式对本报告的任何部分制作任何形式的复制、转发、转载、引用、修改、仿制、刊发，或以任何侵犯本公司版权的其他方式使用。经过书面授权的引用、刊发，需注明出处为“国金证券股份有限公司”，且不得对本报告进行任何有悖原意的删节和修改。本报告的产生基于国金证券及其研究人员认为可信的公开资料或实地调研资料，但国金证券及其研究人员对这些信息的准确性和完整性不作任何保证，对由于该等问题产生的一切责任，国金证券不作出任何担保。且本报告中的资料、意见、预测均反映报告初次公开发布时的判断，在不作事先通知的情况下，可能会随时调整。本报告中的信息、意见等均仅供参考，不作为或被视为出售及购买证券或其他投资标的邀请或要约。客户应当考虑到国金证券存在可能影响本报告客观性的利益冲突，而不应视本报告为作出投资决策的唯一因素。证券研究报告是用于服务具备专业知识的投资者和投资顾问的专业产品，使用时必须经专业人士进行解读。国金证券建议获取报告人员应考虑本报告的任何意见或建议是否符合其特定状况，以及（若有必要）咨询独立投资顾问。报告本身、报告中的信息或所表达意见也不构成投资、法律、会计或税务的最终操作建议，国金证券不就报告中的内容对最终操作建议做出任何担保，在任何时候均不构成对任何人的个人推荐。在法律允许的情况下，国金证券的关联机构可能会持有报告中涉及的公司所发行的证券并进行交易，并可能为这些公司正在提供或争取提供多种金融服务。本报告反映编写分析员的不同设想、见解及分析方法，故本报告所载观点可能与其他类似研究报告的观点及市场实际情况不一致，且收件人亦不会因为收到本报告而成为国金证券的客户。根据《证券期货投资者适当性管理办法》，本报告仅供国金证券股份有限公司客户中风险评级高于C3级(含C3级）的投资者使用；非国金证券C3级以上(含C3级）的投资者擅自使用国金证券研究报告进行投资，遭受任何损失，国金证券不承担相关法律责任。此报告仅限于中国大陆使用。上海北京深圳电话：021-60753903电话：010-66216979电话：0755-83831378传真：021-61038200传真：010-66216793传真：0755-83830558邮箱：researchsh@gjzq.com.cn邮箱：researchbj@gjzq.com.cn邮箱：researchsz@gjzq.com.cn邮编：201204邮编：100053邮编：518000地址：上海浦东新区芳甸路1088号地址：中国北京西城区长椿街3号4层地址：中国深圳福田区深南大道4001号紫竹国际大厦7楼时代金融中心7GH-22-敬请参阅最后一页特别声明'