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科技行业:当元宇宙遇上半导体基础设施投资-220119(23页).pdf

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科技行业:当元宇宙遇上半导体基础设施投资-220119(23页).pdf

1、 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 1 证券研究报告 科技科技 当元宇宙遇上半导体:基础设施投资当元宇宙遇上半导体:基础设施投资 华泰研究华泰研究 电子电子 增持增持 ( (维持维持) ) 通信通信 增持增持 ( (维持维持) ) 行业行业走势图走势图 资料来源:Wind,华泰研究 重点推荐重点推荐 股票名称股票名称 股票代码股票代码 目标价目标价 (当地币种当地币种) 投资评级投资评级 工业富联 601138 CH 19.04 买入 歌尔股份 002241 CH 69.00 买入 舜宇光学科技 2382 HK 255.00 买入 韦尔股份 603501 CH 32

2、1.00 买入 京东方 A 000725 CH 5.88 买入 中际旭创 300308 CH 49.17 买入 资料来源:华泰研究预测 2022 年 1 月 19 日中国内地 深度研究深度研究 元宇宙建设,信息基础设施先行元宇宙建设,信息基础设施先行 我们认为一个能提供良好用户体验的元宇宙需要长期的信息基础设施投资。元宇宙基础设施主要包括互操作系统、价值结算系统、信息基础设施、内容生产系统等环节。参考移动互联网的发展规律,我们认为元宇宙投资会沿着引擎芯片等设施、ARVR 终端、元宇宙平台、应用的顺序发展。建议投资人关注(1)提供底层支撑的高性能计算芯片和服务器(工业富联) , (2)提供深度沉

3、浸体验的近眼显示(京东方) , (3)摄像头等传感器(舜宇,韦尔,歌尔) , (4)提供高速率低时延通信的光模块(中际旭创)和边缘计算企业。 高性能计算芯片:高性能计算芯片:元宇宙有望大幅提升元宇宙有望大幅提升 AI、图像渲染、区块链需求、图像渲染、区块链需求 我们认为完全沉浸式的虚拟环境需要高性能计算作为底层基础设施支撑, 在元宇宙需求的推动下, 数据中心作为计算和存储的重要硬件设施将有望保持10%以上增速,带来高性能计算方面三个主要投资机会:1)人机交互、语音语义方向的应用将逐步走向成熟,对应 AI 芯片需求提升;2)云端渲染将逐步代替终端渲染,突破三维建模、图形渲染等应用面临的终端硬件限

4、制,对应所需 GPU 等架构下的高性能计算芯片需求持续增加; 3) 去中心化趋势明显,带动分布式计算日平均算力使用量的提升,对应存储需求持续扩张。 近眼显示:硅近眼显示:硅基基 OLED/MicroLED 被寄予厚望被寄予厚望 AR/VR 作为元宇宙与物理世界的两种接口,最直观的区别在于是否能够通过自然光观察外部环境,这也对显示系统提出了不同的要求。VR 旨在为用户提供沉浸体验,当前显示系统主要采用 Fast-LCD 屏,而硅基 OLED 屏因为清晰度高、对比度好、功耗低、超轻薄、响应速度快等优势,有望在苹果第一代 MR 高端产品中得到应用。AR 要求为用户展现虚拟影像和真实世界相结合的场景,

5、整体显示系统更加复杂,且技术路线众多,但目前都存在亮度、对比度、光机体积等痛点。目前来看 MicroLED+光波导的方案与 AR 产品设想最贴近,被行业寄予厚望。 交互传感器:人机交互传感器:人机交互方式拓展带来增量机会交互方式拓展带来增量机会 过去三十年,人机交互方式随着计算平台的变革而迭代,持续向人类本能交互方式进化。我们看到元宇宙时代,VR/AR 或成为新一代计算平台,带动人机交互从 2D 到 3D,从图形命令界面到手势、眼动、语音等持续升级。交互方式的升级,需要更多样信息的支撑,为运动类、生物类、环境类各型传感器提供增量机会,摄像头,ToF、LiDAR、工业三维测量技术等 3D 感知视

6、觉技术,加速计、陀螺仪、磁强计、振动传感器等运动类传感器,肌电测量电极、血压、血氧传感器等都有广泛的应用空间。 通信通信光模块与边缘计算:光模块与边缘计算:支持内容高速率低时延的传输支持内容高速率低时延的传输 通信是元宇宙发展的重要基础设施。随着云渲染等应用持续渗透,针对元宇宙“低时延、沉浸感”的特征,未来网络与计算将深度融合发展,实现云边端的高效协同,为用户带来极致体验。光模块作为传输的基础,将从 400G 向800G 迭代以满足网络带宽的持续增长及实现网络架构的平稳过渡;同时在元宇宙的需求下,算力快速增长将推动边缘计算将持续增长。 风险提示:元宇宙技术开发进度不及预期,疫情升级致 3C 需

7、求不及预期,创新品渗透不及预期。 (19)(13)(6)17Jan-21May-21Sep-21Jan-22(%)电子通信沪深300 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 2 科技科技 正文目录正文目录 元宇宙投资,半导体先行元宇宙投资,半导体先行 . 3 方向 1:元宇宙有望大幅提升 AI、图像渲染、区块链需求 . 7 机会 1: 元宇宙高算力提升数据中心及高计算芯片等基础硬件需求 . 8 机会 2:元宇宙将端游体验推向手游,推高渲染相关 GPU 用量 . 9 机会 3:分布式记账和存储:以太坊生态加速繁荣,催生存储需求 . 10 方向 2:近眼显示成为新增长点 .

8、12 VR 显示:Fast-LCD 是目前主流,硅基 OLED 有望在苹果 MR 实现商用 . 13 AR 显示:多种技术处于研发阶段,Micro LED 被寄予厚望 . 14 方向 3:交互方式拓展带来传感器增量机会 . 16 方向 4:元宇宙时代光模块和边缘计算有望迎来快速增长 . 19 5G 融合云边端构筑构建计算网络基础设施,助力 VR/AR 行业普及 . 19 光模块及边缘计算在元宇宙推动下快速增长 . 20 推荐公司表 . 22 风险提示. 23 文中其他提及公司 . 24 lZyWvXtQqQoOmMaQdN8OtRpPoMnPjMmMmNeRnPrRbRqRrRvPoMrRwM

9、qRmN 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 3 科技科技 元宇宙投资,半导体先行元宇宙投资,半导体先行 我们认为,一个技术成熟、稳定运转的元宇宙仍需要我们认为,一个技术成熟、稳定运转的元宇宙仍需要 5-10 年的软硬件年的软硬件基础基础设施建设。设施建设。人们理想中的元宇宙指一个脱胎于现实世界,又与现实世界平行、相互影响,且始终在线的虚拟世界,能够为用户提供沉浸式娱乐体验和内容社区综合体。当前我们仍然处于元宇宙的概念期,离这样的设想仍然十分遥远。想要建成这样一个成熟的虚拟世界仍然需要持续的5-10 年的基础设施建设。 基础设施建设主要聚焦于互操作系统基础设施建设主要

10、聚焦于互操作系统、价值结算系统、信息基础设施、内容生产系统四个价值结算系统、信息基础设施、内容生产系统四个方向。方向。我们认为元宇宙世界将由包括应用、治理、身份、激励的一系列要素构成,而这些要素都需要建立于基础设施上,未来主要建设方向包括互操作系统(ARVR 终端) 、价值结算系统(区块链) 、信息基础设施(数据中心、云计算、通信光模块、边缘计算) 、内容生产系统(游戏引擎等)四个方向。 图表图表1: 元宇宙架构元宇宙架构 资料来源:万向区块链,华泰研究 4G 时代设备商、手机终端等板块建设率先进行。时代设备商、手机终端等板块建设率先进行。回顾 4G 时代,从产业链角度看,历史上板块发展顺序依

11、次为设备商(华为、爱立信、中兴、诺基亚) ,手机终端(华为、苹果) ,电信服务(中国通信、中国联通)与移动互联网应用(腾讯、阿里巴巴、京东、百度) 。 半导体需求随半导体需求随 4G 普及普及持续扩张。持续扩张。 引领生活方式发生改变的是科技硬件的持续创新和随之而来的半导体需求的不断扩张。过去五年,随着 4G 的普及,移动互联网平台的成熟,以及5G+AI 的不断渗透,无线通讯与计算机领域半导体销售额持续大幅增长。根据 IDC,2016年全球半导体行业销售额约 3,384 亿美元,2021 年达 5,224 亿美元,CAGR 为 9%。 图表图表2: 2016-2025E 年全球半导体销售额(按

12、下游应用)年全球半导体销售额(按下游应用) 图表图表3: 2010-2025E 全球半导体销售额(按上游分类)全球半导体销售额(按上游分类) 资料来源:IDC,华泰研究 资料来源:Omedia,华泰研究 价值结算系统内容生产系统信息基础设施互操作系统应用激励治理身份元宇宙元宇宙05001,0001,5002,0002,500200022202320242025(美元 亿元)汽车计算机消费电子工业军工航空有线通讯无线通讯05001,0001,5002,0002,5002000019202

13、0202242025(美元 亿元)记忆芯片微元件芯片逻辑芯片模拟芯片分立器件光学半导体传感器和执行器 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 4 科技科技 类比类比 4G 时代,我们认为元宇宙相关硬件基础设施如引擎和芯片、时代,我们认为元宇宙相关硬件基础设施如引擎和芯片、VRAR 终端发展也将率终端发展也将率先开始,带来半导体需求的继续扩张。先开始,带来半导体需求的继续扩张。类比 4G 时代,我们认为元宇宙产业链板块的发展顺序将会为软硬件设备商(英伟达,高通,Epic,Unity) ,VRAR 终端(苹果,Meta) ,元宇宙平台(微软,字节跳动,M

14、eta,腾讯) ,以及元宇宙应用(微软,腾讯,Keep,Meta 等) 。硬件基础设施和 VRAR 终端的率先铺开将显著带动半导体需求, 根据我们测算, 2021-2030年间,全球半导体市场仍会维持 5%左右的复合增速。 图表图表4: 从从 4G 看未来投资机会看未来投资机会 资料来源:Wind,华泰研究 具体来看,元宇宙对计算具体来看,元宇宙对计算/近眼显示近眼显示/人机交互人机交互/通信四个方向提出了全新的需求。通信四个方向提出了全新的需求。我们认为元宇宙的底层核心技术包括 AI/区块链/通信技术/硬件接口。随着各类技术的持续投入和元宇宙应用拓展,从信息硬件基础设施角度来看,分别对高新能

15、计算/近眼显示/人机交互/通信四个方向提出了全新的需求:需要高性能计算作为底层基础设施支撑生产出高质量的虚拟内容,需要的高带宽、灵活调度的通信能力支持内容高速率低时延的传输,需要多样化的传感器为人机交互和内容生产提供海量数据,需要高性能的近眼现实屏幕提供更具有沉浸感的体验。 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 5 科技科技 图表图表5: 元宇宙信息基础硬件设施建设方向元宇宙信息基础硬件设施建设方向 资料来源:Questmobile,华泰研究 对应对应微处理器、无线通讯芯片、传感器、显示相关半导体投资机会。微处理器、无线通讯芯片、传感器、显示相关半导体投资机会。与 4G

16、/5G/ AI 时代一致,元宇宙终端需求的升级也将带动半导体应用的扩张,显示、微处理器、无线通讯芯片、传感器等行业国内外厂商都将迎来成长机会。 图表图表6: 半导体企业的元宇宙机会在哪里:计算,显示,感知,通信半导体企业的元宇宙机会在哪里:计算,显示,感知,通信 资料来源:IDC,华泰研究 近眼近眼显示显示(硅基硅基 OLED vs micro LED)计算(人工智能,图形渲染,分布式存储)计算(人工智能,图形渲染,分布式存储)人机交互(视觉,触觉,听觉,脑机接口)人机交互(视觉,触觉,听觉,脑机接口)通信(通信(5G/WiFi6/边缘计算)边缘计算)元宇宙底层技术支持元宇宙底层技术支持设备设

17、备材料材料封装测试封装测试指纹指纹/图像传感器图像传感器模拟电路模拟电路/消费类消费类MCU代工代工存储存储计算芯片计算芯片手机基带手机基带元宇宙元宇宙人工智能人工智能汽车汽车进口替代进口替代先进制造、通用芯片先进制造、通用芯片新应用新应用123 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 6 科技科技 图表图表7: 相关相关产业链公司梳理产业链公司梳理 发展方向发展方向 中国中国相关产业链公司相关产业链公司 全球全球相关产业链公司相关产业链公司 高性能计算 GPU 等 英伟达(NVDA US) 英特尔(INTL US) 超威半导体(AMD US) 以太坊(PESTH) 近眼

18、显示 Micro LED 三安光电(600703 CH) 京东方(000725 CH) TCL(000100 CH) 友达光电(2409 TT) 群创光电(3481 TT) 华灿光电(300323 CH) LG Display(034220 KS) 首尔半导体(046890 KS) 三星(005930 KS) 硅基 OLED 利亚德(300296 CH) 京东方(000725 CH) 合肥视涯(未上市) 奥雷德(未上市) 国兆光电(未上市) 创视界光电(未上市) 清越科技(未上市) 湖畔光电(未上市) LG Display(034220 KS) 索尼(6758 JP) eMagin(EMAN

19、US) Kopin(KOPN US) Microoled(未上市) 传感器 RGB/ToF/眼动追踪摄像头 红外传感器 磁力计 麦克风 马达 其他运动类、生物类、环境类传感器 舜宇光学(2382 HK) 韦尔股份(603501 CH) 歌尔股份(002241 CH) 高伟电子(1415 CH) LG Innotek(011070 KS) AMS(AMS AG) STM(STM US) Primax(2336 TT) 大立光(3008 TT) 玉晶光(3406 TT) 通信 硅光模块 边缘计算 亨通光电(600487 CH) 网宿科技(300017 CH) 光迅科技(002281 CH) 芯旸科

20、技(未上市) 英特尔(INTL US) 思科(CSCO US) Fastly(FSLY US) Oudflare(未上市) 资料来源:彭博,华泰研究 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 7 科技科技 方向方向 1:元宇宙有望大幅提升元宇宙有望大幅提升 AI、图像渲染、区块链需求、图像渲染、区块链需求 在深度学习理论等算法,大数据,以及 GPU 等新芯片架构的发展的推动下,过去几年高性能计算实现质的飞越。而元宇宙虚拟和现实的创作和体验也需要高性能计算作为底层基础设施支撑。元宇宙推动下,数据中心作为计算和存储的重要硬件设施将有望保持 10%以上增速,打破周期性波动。算力需

21、求推动 AI 芯片市场持续扩大,国内创业公司有望打破国际大厂垄断迎来机遇。游戏作为最接近元宇宙的应用形态,有望通过云游戏的方式将本地渲染搬移到云端,降低对终端硬件设备算力的要求,将端游体验推向手游。而我们认为,云游戏将是一个突破口,未来更多应用的出现都将带来算力上的庞大需求,从而在形态上相较过去有新的变化。 此外, 随着元宇宙、 NFT、 Web3.0 的繁荣, 区块链技术被广泛应用,将会促使 IPFS 带动存储需求,从而带来 SSD 相关的存储需求。 高性能计算趋势(高性能计算趋势(HPC) :) :数据膨胀,数据膨胀,算力、算法迭代更新速度加快算力、算法迭代更新速度加快 根据 OpenAI

22、 测算,自 2012 年以来,全球头部 AI 模型训练算力需求 3、4 个月翻一番,每年头部训练模型所需算力增长幅度高达 10 倍。算力革命超越摩尔定律,对应集成电路中的晶体管数量大约每两年翻一番。深度学习正在逼近现有芯片的算力极限,人工智能发展正在进入加速阶段。随着运算规模的不断扩大,预训练模型在文本、图像处理、语音、视频等领域实现突破性进展,2020 年 OpenAI 以 1750 亿参数的 GPT-3 直接将参数规模刷到千亿级别, 而微软和英伟达在 2021 年 11 月联手发布了 5300 亿参数的 Megatron-Turing 自然语言生产模型(MT-NLG)再次突破极限,模型进化

23、速度再不断加快,成为元宇宙的主要支撑。 英特尔高级副总裁 Raja Koduri 在英特尔 RTC 2021 上表示,理想中元宇宙可供数十亿人实时访问, 因此需要将计算能力从目前最先进水平再提高 1000 倍。 现在虽然处在元宇宙旅程的最初阶段, 但从开始就会呈指数级增长, 并期待在接下来的 5-6 年看到从 1%到 90%的发展。 图表图表8: AI 训练模型算力增速超越摩尔定律训练模型算力增速超越摩尔定律 资料来源:NVIDIA 2021GTC,华泰研究 Moores Law2x/2yrs2000001

24、8200202020202221001001,0001,00010,00010,000100,000100,0001,000,0001,000,00010,000,00010,000,000100,000,000100,000,0001,000,000,0001,000,000,00010,000,000,00010,000,000,000AlexNetVGG-19Seq2SeqResnetInceplionXceptionResNeXtDemseNet201ELMoMoCo ResNet50Wav2Vec 2.0TransformerGPT-1BE

25、RT LargeXLNetMegatronMicrosoft T-NLGGPT-3Megatron Turing NLG 530BTraining Compute (PetaFLOPS)Tramsformer275x/2yrsAI model25x/2yrs 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 8 科技科技 元宇宙场景下,元宇宙场景下, AI、图像渲染、区块链成为、图像渲染、区块链成为高性能计算的主要用途高性能计算的主要用途。元宇宙所需要达到的完全沉浸式虚拟环境,要求对底层海量资源调动更加高效。从元宇宙架构上看,芯片、服务器、区块链等核心资源将充分受益,算力需求将持续

26、扩大。元宇宙在高性能计算方面的投资机会主要把握三个方向:1)深度学习和机器视觉技术发展程度相对较高,而自然语言处理技术仍在提升阶段,未来在人机交互、语音语义方向的应用将逐步走向成熟,对应 AI芯片和应用场景落地需求提升;2)相较于传统场景,元宇宙更注重三维立体效果,需要应用三维建模、图形渲染等通用技术,随着所需 GPU 算力提升,类似云游戏的云端渲染可快速突破硬件限制;3)去中心化趋势明显,存储需求扩大,带动以太坊日平均算力使用量的提升。 图表图表9: 元宇宙在高性能计算方面投资机会元宇宙在高性能计算方面投资机会 资料来源:NVIDIA 2021GTC,华泰研究 机会机会 1: 元宇宙高算力提

27、升数据中心及高计算芯片等基础硬件需求元宇宙高算力提升数据中心及高计算芯片等基础硬件需求 数据中心数据中心回暖,回暖,全球全球超过超过 400 亿美金市场,是支撑元宇宙发展的重要基础设施。亿美金市场,是支撑元宇宙发展的重要基础设施。目前数据中心成为主要的 AI 算力落脚点,主要承载元宇宙新应用所需的计算、存储等需求,以支撑虚拟世界和现实世界的融合。根据 Factset 一致预期,Meta、苹果、谷歌及微软四者合计资本开支 2021/2022 年有望分别同比增长 24%/22%,其中 Meta 拟加码在元宇宙、数据中心等领域的投入,2022 年资本开支同比增幅预计达 52%(2021E:+26%)

28、 。下游资本开支拉动数据中心呈现快速发展趋势,预计 NVIDIA、Intel 和 AMD 三家公司在数据中心方面的收入在 2022 年将接近 450 亿美元,年平均增速将保持在 10%以上。 在在 AI 元宇宙等新应用推动下,数据中心用高计算芯片元宇宙等新应用推动下,数据中心用高计算芯片(HPC)也呈现加速发展趋势。也呈现加速发展趋势。服务器和数据中心用的处理器芯片市场规模不断增长,目前计算仍主要依赖 CPU。随着 AI 算力需求的提升,数据中心算力呈现多样化趋势,主要用于 AI 计算的 GPU 或 ASIC 占比不断提升。据我们测算,目前全球服务器 GPU 占据服务器级处理器的市场份额小于

29、20%,预期未来三年 CAGR 约为 25%。目前我们看到,一方面英伟达等龙头厂商正积极从计算芯片提供商,向元宇宙和人工智能软件平台提供商拓展。另一方面,中国也出现了大量创业公司致力于 AI 芯片设计。这些企业通过和客户合作克服英伟达的软件壁垒,长期有望在快速扩大的 AI 芯片市场取得一定份额。 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 9 科技科技 图表图表10: Intel、英伟达、英伟达、AMD 数据中心收入及增速数据中心收入及增速彭博一致预期彭博一致预期 图表图表11: 各厂商芯片产品布局各厂商芯片产品布局 资料来源:彭博,华泰研究 资料来源:各公司官网,华泰研究

30、机会机会 2:元宇宙将端游体验推向手游,推高渲染相关:元宇宙将端游体验推向手游,推高渲染相关 GPU 用量用量 目前全球移动端游戏用户已经成长为PC端游戏用户人数的两倍, 伴随游戏向重度游戏发展,对于硬件设备的性能要求愈发提高,硬件配置成为玩家获得优质游戏体验的一大门槛。过去十年间手机芯片算力从 iPhone4 的 3GFLOPS 提升至 iPhone13 的 1224GFLOPS, 与 PC 显卡算力差距保持 40 倍左右。 云游戏将端游体验带动终端, 强调将大量渲染所需算力从本地迁移到云端,可快速实现硬件设备的限制,用手机即可流畅运行 3A 大作;同时云游戏的高同步性使得在各个终端获得“无

31、缝切换”的游戏体验,无需下载,点开即玩。云端服务器也能更好地对游戏所需算力进行充分分配,减少冗余算力消耗,节约了整体成本。作为元宇宙最早实现的载体,未来云游戏将在算力聚合、音视频整合计算双向传输等方向不断完善。 图表图表12: 元宇宙将端游体验推向手游元宇宙将端游体验推向手游 资料来源:NVIDIA,Apple,华为官网,华泰研究 0510,00020,00030,00040,00050,00060,0002001820192020 2021E 2022E 2023E(%)IntelNVIDIAAMDyoy(美元 百万)传统时代:传统时代:端游与手游

32、相对端游与手游相对独立独立元宇宙:元宇宙:对体验要求提高对体验要求提高2000002020202021220132013iPhone 6sGPU: PowerVRGT7600136 GFLOPsiPhone 7250 GFLOPsiPhone 8/8s/X325 GFLOPsiPhone 11732 GFLOPsiPhone 12824 GFLOPsiPhone 131224 GFLOPsiPhone 4GPU: PowerVRSGX5403 GFLOPsCompute power(e

33、g. iPhone) Compute power(eg. NVIDIA) Nvidia 980 4.981 TFLOPSNvidia 1080 8.873 TFLOPSNvidia 2080 10.07 TFLOPSNvidia 3080 29.77 TFLOPS手游:绝地求生手游:绝地求生端游端游3A大作:大作:Cyperpunk2077云游戏将端游体验带向普通终端云游戏将端游体验带向普通终端PC市场规模市场规模$36.7 Bn移动端市场规模移动端市场规模$93.2 Bn移动端全球用户规模移动端全球用户规模Console全球用户规模全球用户规模PC端全球用户规模端全球用户规模2021年年28

34、亿亿14亿亿9亿亿输入指令输入指令渲染计算渲染计算输入指令输入指令视频流视频流数据传输数据传输瘦客户端交互瘦客户端交互游戏运行、画面渲染游戏运行、画面渲染云端服务器云端服务器本地游戏本地游戏云游戏云游戏游戏逻辑游戏逻辑GPU 渲染渲染视频编码视频编码视频流视频流经渲染场景经渲染场景游戏世界变化游戏世界变化游戏动作游戏动作编码后视频编码后视频视频流视频流用户指令用户指令用户指令用户指令元宇宙下,将实现音视频双向元宇宙下,将实现音视频双向传输,形成整合计算后再输出传输,形成整合计算后再输出元宇宙下元宇宙下将是算力将是算力聚合时代聚合时代 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。

35、 10 科技科技 机会机会 3:分布式记账和存储:以太坊生态加速繁荣,催生存储需求分布式记账和存储:以太坊生态加速繁荣,催生存储需求 区块链作为元宇宙的基础设施之一,具有去中心化,安全,可信等特点。其中与元宇宙联系最紧密的当属以太坊,历经 6 年发展,以太坊已然成为最重要的区块链基础设施之一。从 2015 年以太坊网络启动到 2020 年以太坊 2.0 上线,以及 2021 年的持续发展。以太坊经历 The DAO 事件、企业级以太坊联盟成立、ICO 泡沫、DApp 游戏热潮、DeFi 兴起、NFT 兴起等多个关键节点,其公平性、灵活性、简洁性等特点组件深入人心,大量企业开始基于以太坊开发应用

36、。同时以太坊也在致力于从 PoW(工作量证明)切换到 PoS(权益证明) ,届时全网能耗将降低至少 99.95%,进一步推动以太坊生态繁荣。 图表图表13: 比特币及以太坊每笔交易能耗比特币及以太坊每笔交易能耗 资料来源:etherreum,华泰研究 以太坊以太坊 DApp 变化明显,变化明显,NFT 占据榜首。占据榜首。DApp 是基于区块链的去中心化应用,截止 2022年 1 月 10 日, 全球 DApp 总数达到 3853 个, 其中 2903 个基于以太坊, 占比高达 75.3%。DApp 生态也在朝着多样化方向发展,Top10 排行榜中,由 2020 年的金融、交易所为主发展到 2

37、021 年 NFT、金融、DeFi、游戏、交易所等多种类别共同发展。其中 NFT 交易平台OpenSea 占据榜首。 图表图表14: 2020 年年 12 月月2022 年年 1 月月 top10 以太坊应用以太坊应用 图表图表15: 2015-2021 以太坊以太坊 DApp 数量变化数量变化 资料来源:State of the DApps,华泰研究 资料来源:State of the DApps,华泰研究 分类7日链上交易额(ETH,2020/12/28)分类7日链上交易额(ETH,2022/01/06)MakerDAO金融171,360OpenSeaNFT269,642NEST金融152

38、,600Oasis金融169,449CompoundDeFi144,940SolstarterDeFi68,829Aave金融80,210ShibaTokenGift游戏61,440Tokenlon交易所63,340CompoundDeFi55,237dYdX交易所35,020LidoDeFi25,638Uniswap交易所6,056Crypyopunks交易所18,967dice2.win博彩5,300Disperse金融4,279Disperse金融4,650SuperRare交易所1,639项目名称项目名称020406080001,0001,5002,0002,50

39、03,0003,5002015/42015/82015/122016/42016/82016/122017/42017/82017/122018/42018/82018/122019/42019/82019/122020/42020/82020/122021/42021/82021/12当月新增DApp累计DApp 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 11 科技科技 NFT 支撑支撑元宇宙数字元宇宙数字资产资产确权。确权。NFT 全称 non Fugibletoken,中文一般翻译为“非同质化通证” 。是基于区块链发行的数字资产,其产权归属、交易流转都被记录在了不可篡

40、改的分布式账本上。未来,万物皆可 NFT。无论是艺术品、收藏品、游戏道具、域名、门票,还是任何具有独特性的财物,都可以通过上链成为 NFT。NFT 的出现,让元宇宙中每个人都可以轻易拥有数字物品的所有权。NFT 不仅有唯一、不可篡改、永久保存的特点,最主要是解决了数字物品的产权确权和交易流转等问题,从而扩大了流通范围,进而提升了流动性。同时随着 NFT 的兴起,也带来了相关的存储需求。 IPFS 催生存储需求。催生存储需求。 从用户被动接受内容的Web1.0 到用户参与创建互联网内容的 Web2.0,流量入口与利益分配均被各个互联网巨头公司把控。同时作为一个中心化系统,在出现安全漏洞时,服务器

41、这个中心节点出现单点故障的影响也会波及到整个用户群。作为元宇宙搭建的重要一环,Web3.0 是一个去中心化的网络形式,每一个人都是网络建设的参与者,数据去中心化存储、无法篡改、信息加密等特点。相比于中心化存储更加安全,可信。同时作为 Web3.0 数据存储的核心技术, IPFS(星际文件系统)是一个基于区块链的分布式存储系统。NFT 相关的文件,如艺术品的图片文件,也可存储在 IPFS 网络上。 在传统的中心化存储系统上,用户上传和下载数据均与服务器进行交互。而在 IPFS 上,用户上传和下载数据会与整个网络上的众多节点进行交互。在存储用户上传的数据时,相同数据只会存储一次,这一点与传统的百度

42、云等网盘节省空间的策略相同。但为了摆脱中心化系统所带来的风险,IPFS 需在多个节点上复制相同的数据文件,以保证当部分节点下线之后文件依然安全且在线。 我们认为未来随着元宇宙、 NFT、 Web3.0 的繁荣, 将会促使 IPFS带动存储需求,带来 SSD 相关的存储需求。 图表图表16: IPFS 原理演示原理演示 资料来源:云际解说,华泰研究 上传下载下载上传腾讯/阿里/百度云IPFS 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 12 科技科技 方向方向 2:近眼显示成为新增长点:近眼显示成为新增长点 大尺寸大尺寸显示显示领域目前以领域目前以 LCD 为主为主,2020

43、年全球市场规模约为年全球市场规模约为 690 亿美金亿美金。21 世纪 LCD逐渐取代 CRT 成为大尺寸显示市场的主导技术。LCD 较 CRT 在成像质量和体积等方面存在明显优势,目前仍然是电视、PC 等大尺寸领域的主流显示技术。根据 Omdia 的数据,2020 年大尺寸显示市场规模达 690 亿美金,LCD 出货量份额占比达 98.9%,主要厂商及对应份额为京东方(27.0%) 、群创光电(15.1%) 、LGD(13.9%) 、友达光电(13.6%) 、TCL(5.6%)等。 OLED 在在小尺寸小尺寸显示显示领域领域中的渗透率不断提升,中的渗透率不断提升,2020 年全球智能手机显示

44、市场规模为年全球智能手机显示市场规模为 430亿美金亿美金。LCD 是小尺寸领域最早的显示技术,三星于 2010 年发布第一款搭载 OLED 屏幕的手机,由于其质量体积、对比度及色彩表现较 LCD 更好,且具备可弯曲的特点,OLED在智能手机中的地位迅速提升,苹果在 iPhone X 首次采用 OLED 屏幕后沿用至今。目前OLED 屏幕被广泛应用于智能手机、智能手表、笔记本电脑、VR 等设备。根据 Omdia 的数据,2020 年全球智能手机显示市场规模达 430 亿美金,2021 年搭载 OLED 的智能手机出货量占比约 39.9%,Omdia 预计 2025 年将增长至 43.8%,目前

45、智能手机面板厂商主要包括三星、京东方和 LGD 等,2020 年按营收市场份额分别为 50/15/8%。 微显示领域存在较大成长潜力,微显示领域存在较大成长潜力,将成为全球显示行业新增长动能将成为全球显示行业新增长动能。微型显示器指具有微型尺寸 (小于 1 寸) 和足够分辨率 (4K、 8K) 的小型化显示单元, 主要技术包括 LCoS、 DLP、LCD、硅基 OLED 及 Micro LED 等。由于其尺寸小、便携性等特点主要用于近眼式显示系统和投影显示, 在军事、 VR/AR、 工业、 安防、 医疗等领域有广泛的应用。 根据 QY Research的数据,2020 年全球微显示市场规模为

46、7.3 亿美金,与大尺寸及小尺寸市场规模相比仍然较小。 由于 TV、 PC、 智能手机等传统显示应用领域为成熟市场, 其市场规模增长较为缓慢,微显示领域作为新兴市场, 有望借 VR/AR 的快速放量实现高速增长, 根据 IDC 的数据, 2020年全球VR/AR出货量分别为555/29万台, 我们预计2025年将分别增长至5,000/500万台,CAGR 分别为 55%/77%。我们认为微显示将是未来显示行业的新增长动能。我们观察到索尼、eMagin、奥雷德、合肥视涯、三安光电等厂商正在微显示领域大力布局。 图表图表17: 全球显示行业演变、技术路线、市场规模及主要厂商全球显示行业演变、技术路

47、线、市场规模及主要厂商 资料来源:IDC,Omdia,QY Research,IHS,华泰研究 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 13 科技科技 VR 显示:显示:Fast-LCD 是目前主流,硅基是目前主流,硅基 OLED 有望在苹果有望在苹果 MR 实现商用实现商用 Fast-LCD 为当前为当前 VR 主流显示技术。主流显示技术。VR 显示系统主要包括光学透镜及近眼显示屏,光学凸透镜作用在于增大视角、将显示屏的画面放大、增强立体效果。早期由于没有 VR 专用显示方案,OLED 脱颖而出,2016 年推出的 Oculus Rift 和 HTC Vive 均采用双

48、 AMOLED 方案,OLED 为自发光原理,其响应速度较快,可有效减少画面延迟,同时对比度优异,但缺点在于分辨率不足而造成“纱窗效应” ,同时成本较高。2020 年 Oculus Quest 2 推出,采用单块 Fast-LCD 方案替代上一代 Quest 的 OLED 方案,明显改善分辨率不足的问题,同时具备低成本的优势, 响应时间上也能基本满足市场需求, 目前已成为 VR 主流显示技术。 图表图表18: VR 显示系统及原理显示系统及原理 图表图表19: VR 近眼显示技术路径近眼显示技术路径 资料来源:Oculus 官网,华泰研究 资料来源:各公司官网,华泰研究 Fast-LCD 技术

49、仍有痛点,技术仍有痛点,中短期中短期硅基硅基 OLED 有望逐步成为主流显示技术有望逐步成为主流显示技术。Fast-LCD 作为被动显示技术,痛点在于质量较重且体积大,并且在对比度、视角、功耗、响应速度等方面仍存在不足,无法完全满足现有 VR 需求。硅基 OLED 采用成熟集成电路 CMOS 工艺,并结合了 OLED 技术的优点,相比于 Fast-LCD 具有 1)轻薄;2)高分辨率(4K-8K) ;3)高对比度(100,000:1) ;4)低功耗;5)工作温度范围宽(-5070 摄氏度) ;6)响应速度快等优势。我们预计硅基 OLED 有望在苹果 MR 实现商用,中短期来看硅基 OLED 渗

50、透率将会提升, 有望取代 LCD 成为 VR 主流显示技术。 eMagin 预计 2025 年采用硅基 OLED 方案的 VR/AR 设备出货量占比将超过 40%。 图表图表20: 主要主要 VR 近眼显示技术对比近眼显示技术对比 Fast-LCD 硅基硅基 OLED Micro LED 光源实现 需要背光源 自发射 自发射 体积 大 小 小 分辨率 1,500dpi 1,500-3,000dpi 3,000dpi 反应速度 RT5ms RT0.1ms RT:ns 对比度 200:1 100,000:1 100,000:1 色彩 一般 好 好 亮度 3,000nits 1,500nits 1,

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