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中国长城-跟踪报告:从ARM看中国长城在服务器领域的发展前景-220519(52页).pdf

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中国长城-跟踪报告:从ARM看中国长城在服务器领域的发展前景-220519(52页).pdf

1、 证券研究报告 请务必阅读正文之后的免责条款 从从ARM看中国长城在服务器领域的发展前景看中国长城在服务器领域的发展前景 中国长城(000066.SZ)跟踪报告2022.5.19 中信证券研究部中信证券研究部 核心观点核心观点 杨泽原杨泽原 首席计算机分析师 S02 丁奇丁奇 首席云基础设施 分析师 S03 国产国产 CPU 近两年发展迅猛近两年发展迅猛,由于由于 ARM CPU 兼具自主可控和生态完善的特点,兼具自主可控和生态完善的特点,在后续发展过程中有较强的韧劲,重点推荐中国长城。我们预计在后续发展过程中有较强的韧劲,重点推荐中国长城。我们预计

2、 2022-2024 年年公司净利润为公司净利润为 8.87/11.87/14.72 亿元,给予亿元,给予 2022 年年 40 倍估值,对应目标价倍估值,对应目标价11.2 元,维持“增持”评级。元,维持“增持”评级。 中国长城:信创主力军,中国长城:信创主力军,PK 体系重要组分体系重要组分。1)中国长城于 2017 年由四家骨干公司整合而成, 是我国自主安全电脑产业的引领者, 目前公司基于 PKS 生态,已经构建起国内最完善的从端到云的信息化建设全栈生态体系。2)公司业务包含网络安全与信息化(原信息安全整机及解决方案、电源产品)、系统装备(原高新电子),2021 年两者营收合计占公司营收

3、 90%以上。3)2019 年以来,信息安全整机及解决方案业务增速快,2020 营收增速 63.47%, 2021H1 成为公司营收占比最高的业务, 并在 2021 年带动网络安全与信息化营收增长 45.63%。 4)系统装备业务毛利率较高,2021 年毛利率 30.19%,电源业务毛利率较低,2019-2021 年均在 17%左右。 ARM 服务器:十余年筚路蓝缕,新十年曙光初现服务器:十余年筚路蓝缕,新十年曙光初现。1)服务器是 IT 核心节点,目前 x86 架构 CPU 占据主导地位,但 ARM 服务器服务器在部分场景中能够带来更高在部分场景中能够带来更高的的 ROI,包括更高的应用灵活

4、性、更低的成本等,因此 ARM 服务器开始在部分场景替代 x86 服务器。2)为发挥 ARM 服务器的优势,产业界有三次 ARM 服务器浪潮,其中第二波解决了技术问题,第三波开始解决商业问题。3)第三波浪潮真正开始取得商业成功,原因在于:供给端性能方面,ARM 已完全不落下风, 成本方面通过共享设计和定制化比 x86 节约成本, 生态方面,“3+3+2”生态基础已完善,已经在重点行业建立成熟生态;需求端IaaS 与微服务的流行弱化了单核性能需求,转而强调多核配合,PaaS 和 SaaS 实现开发者或用户与硬件解耦,指令集对于生态的作用减弱。 未来发展:服务器未来发展:服务器/CPU 已过拐点,

5、电源已过拐点,电源/通信稳增长通信稳增长。1)飞腾是 PKS 生态核心之一,长城在其中持股 28.035%。目前飞腾在信创领域市占率第一,飞腾在信创领域市占率第一,2021 飞飞腾营收腾营收接近翻倍,接近翻倍, 达达 22.18 亿元亿元, 且, 且净利率达到净利率达到 29.44%, 比, 比 2020 提升提升 2.62pcts。2)整机方面,2021 年公司在党政市场综合市占率近 1/3,作为中国电子旗下企业, 市占率有望提高。 同时持股 44%的子公司长城超云在该市场增长较快, 2021营收达 14.77 亿元。3)电源业务包含服务器/PC 电源、LED 电源、新能源业务(充电桩、逆变

6、器等)板块。该业务增长平稳,有望受益于信创,且竞争格局较为分散,长期毛利率稳定。4)系统装备业务包含军用通信和水下通信两大板块,主要由中原电子和圣非凡负责。军工业务要求较高,验证周期长,进入壁垒高,需要资质准入,因此延续性和稳定性较强。 风险因素:风险因素:公司信创进展低于预期;公司 ARM 生态建设低于预期;产品迭代不及预期;公司新建产线产能利用率不达预期;供应链风险。 投资投资建议:我们认为信创是公司目前核心增长点,国产整机及解决方案短期内建议:我们认为信创是公司目前核心增长点,国产整机及解决方案短期内是公司增长最快的业务。是公司增长最快的业务。军工业务增长稳定,电源业务有望受益于信创,同

7、时毛利率基本维持稳定。我们预测公司 2022-2024 年净利润 8.87/11.87/14.72 亿元(原预测 2022-2023 年净利润 12.30/16.74 亿元,新增 2024 年预测),对应EPS 预测为 0.28/0.37/0.46 元(原预测 2022-2023 年 EPS 为 0.42/0.57 元,新增 2024 年 EPS 预测)。结合可比公司估值(海格通信,2022 年 25 倍 PE;景嘉微, 2022 年 58 倍 PE; 中科曙光, 2022 年 24 倍 PE; 国芯科技, 2022 年 48倍 PE)与市场前景,给予 2022 年 40 倍 PE,对应目标价

8、 11.2 元,维持“增持”评级。 中国长城中国长城 000066 评级评级 增持(维持)增持(维持) 当前价 9.71元 目标价 11.20元 总股本 3,226百万股 流通股本 2,940百万股 总市值 313亿元 近三月日均成交额 359百万元 52周最高/最低价 17.54/8.01元 近1月绝对涨幅 -7.44% 近6月绝对涨幅 -29.54% 近12月绝对涨幅 -20.64% 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 证券研究报告 请务必阅读正文之后的免责条款 项目项目/年度年度 2020 2021 2022E 2023E 2024E 营业收入(百

9、万元) 14,446 17,790 21,144 24,985 28,349 营业收入增长率 YoY 33.2% 23.2% 18.9% 18.2% 13.5% 净利润(百万元) 928 598 887 1,187 1,472 净利润增长率 YoY -16.8% -35.6% 48.5% 33.8% 24.0% 每股收益 EPS(基本)(元) 0.29 0.19 0.28 0.37 0.46 毛利率 22.6% 20.9% 19.6% 19.2% 19.2% 净资产收益率 ROE 10.4% 6.2% 6.1% 7.7% 8.9% 每股净资产(元) 2.78 3.01 4.48 4.78 5.

10、14 PE 33.8 52.4 35.3 26.4 21.3 PB 3.5 3.2 2.2 2.0 1.9 PS 2.2 1.8 1.5 1.3 1.1 EV/EBITDA 25.4 29.9 25.9 21.8 18.8 资料来源:Wind,中信证券研究部预测 注:股价为 2022 年 5 月 16 日收盘价 rQpQmNnOwOtOnPmPuNmOoP8O8Q8OoMpPmOpNfQnNnQfQsQnNaQrQmMMYqQtNuOnRpN 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 目录目录 中国长城:中国长城: 信创主力军

11、,信创主力军,PK 体系重要组分体系重要组分 . 1 发展史与公司概况:历经收购与重组,新生命力蓬勃旺盛 . 1 业务介绍:网络安全与信息化、系统装备,核心业务稳步增长 . 3 经营情况:整机营收翻倍增长,利润水平保持稳定 . 5 ARM 服务器:十余年筚路蓝缕,新十年曙光初现服务器:十余年筚路蓝缕,新十年曙光初现 . 7 服务器:IT 生态的核心节点,RISC 卷土重来 . 8 ARM 服务器发展史:三次浪潮,从 Calxeda 到 Graviton 逐渐成熟 . 9 新浪潮的不同:供给端技术生态成本三重优势,云趋势变革需求端 . 16 未来发展:服务器未来发展:服务器/CPU 已过拐点,电

12、源已过拐点,电源/通信稳增长通信稳增长 . 27 飞腾信息:信创 CPU 市占率第一,中国长城占比 28.035% . 27 国产服务器/PC:PK 生态逐渐完善,党政第一选择 . 31 电源业务:市占率领先,有望随服务器高速增长 . 36 高新电子/系统装备:军用无线通信+水下通信,国防开支受益者 . 39 风险因素风险因素 . 43 盈利预测与估值分析盈利预测与估值分析 . 43 盈利预测及假设 . 43 估值分析. 45 插图目录插图目录 图 1:中国长城发展历程 . 1 图 2:中国长城股权结构部分主要股东与子公司(截止 2021 年年报) . 2 图 3:中国长城电子制造产品线 .

13、3 图 4:中国长城主要高新电子产品 . 4 图 5:中国长城主要电源产品 . 5 图 6:2018-2021 年中国长城营业收入及增速 . 5 图 7:2018-2021 年中国长城归母净利润及增速 . 5 图 8:2017-2021 年中国长城核心业务收入 . 6 图 9: 2017-2021 年中国长城整体及核心业务毛利率 . 7 图 10:2018-2021 年费用及费用率 . 7 图 11:服务器是网络的核心节点 . 8 图 12:各式各样的服务器 . 8 图 13:2014-2020 年全球 x86 服务器销售额占比 . 9 图 14:2014-2020 全球 x86 服务器销售量

14、占比 . 9 图 15:Calxeda EnergyCore 低能耗 SoC 架构 . 10 图 16:Calxeda 开发的四路微服务器系统板 . 11 图 17:基于 Calxeda 的 Boston Viridis 高密度服务器 . 11 图 18:Calxeda 2013 产品路线图 . 11 图 19:ARMv8 相对前代改进明显 . 12 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 20: cortex-A 系列发展史 . 12 图 21:cortex-A50 系列比前代提升明显 . 12 图 22: HP Mo

15、onshot 计划 . 13 图 23:初代 X-Gene 整数性能得分对比(越高越好). 13 图 24:Cavium Thunder X 达到 48 核心 . 13 图 25:X-Gene3 性能取得长足进步 . 13 图 26:2018 年 ARM 发布 Neoverse 路线图 . 14 图 27:Neoverse 的 V、N、E 三条产品线 . 15 图 28:Annapurna labs 研发的 Graviton 2 芯片 . 16 图 29:2020 年 Graviton2 占据了近一半新增实例数量 . 16 图 30:端云同构可减少 40%性能损失 . 17 图 31:Inte

16、l 12 代酷睿小核实现了与苹果 M1 近似的能效比. 18 图 32:Skylake/Cascade Lake 单核微架构 . 18 图 33:Neoverse V1 单核微架构 . 18 图 34:AWS 中几款 CPU 的 SPEC2006 测试对比 . 19 图 35:AWS 中几款 CPU 的 SPEC2017 测试对比 . 19 图 36:服务器 CPU 与移动 CPU 存在衍生关系 . 20 图 37:适用于 Xeon E 系列的主板 . 20 图 38:Amazon 在 reInvent 2021 上发布的紧凑型 c7g 主板 . 20 图 39:固定 SPEC 负载下的 64

17、vCPU 成本 . 21 图 40:Graviton2 在 SPECint2006 Rate 测试中的性能扩展表现(数值为单核效率) . 22 图 41: Graviton2 在 SPECfp2006 Rate 测试(C/C+)中的性能扩展表现 (数值为单核效率) . 22 图 42:ARM 服务器生态逐渐成熟 . 23 图 43:国内 CPU 三步走 . 24 图 44:国外 ARM 直接从商用场景入手 . 24 图 45:IaaS 之虚拟机示意图 . 25 图 46:AWS lambda serverless 服务实现无人管理的文件处理 . 26 图 47:AWS lambda 不同语言与

18、不同 CPU 架构性能测试 . 26 图 48:中美 SaaS 占 IT 投入比例对比 . 27 图 49:2018 年中美 SaaS 占比对比 . 27 图 50:飞腾产品发展史 . 28 图 51:飞腾三大产品线 . 28 图 52:飞腾 S2500 性能 . 29 图 53:华为 RH5885H v3 性能 . 29 图 54:飞腾主要覆盖信创领域. 29 图 55:2020 年 9 月 CEC 发布数据称飞腾在信创 CPU 中占比 41%. 30 图 56:2018-2021 飞腾营收与净利润情况以及长城对飞腾预付款、关联交易金额 . 31 图 57:飞腾 2021 数据展望 . 31

19、 图 58:中国政务云市场规模及增速 . 34 图 59:长城超云业绩情况 . 34 图 60:中国及全球服务器市场规模与增速预测 . 35 图 61:2020 中国服务器市场份额 . 35 图 62:全球 PC 分厂商出货量 . 35 图 63:长城电源荣获多项权威媒体奖项 . 36 图 64:2016-2021 电源产品销量 . 36 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 65:2017-2021 公司电源业务主要收入分布情况 . 37 图 66:2017-2020 年电源业务毛利及毛利率 . 37 图 67:20

20、20 年可比公司电源业务毛利率对比 . 37 图 68:2017-2020 年电源业务收入与台达电子对比 . 38 图 69:2018-2023 年中国电源市场规模情况预测 . 39 图 70:公司高新电子/系统装备领域营业收入情况 . 40 图 71:公司高新电子/系统装备领域毛利率情况 . 40 图 72:圣非凡 2017-2020 年营业收入和净利润变化 . 41 图 73:2017-2021 年中原电子营收与净利润 . 42 图 74:2017-2021 年军用通信公司无线通信业务营收对比 . 42 表格目录表格目录 表 1:RISC+垂直一体化模式曾占据服务器主流 . 8 表 2:2

21、021 年 6 月全球超算排行榜前五名信息 . 14 表 3:第三次浪潮中的典型 ARM 服务器 CPU . 15 表 4:AWS EC2 64vCPU 性能对比 . 18 表 5:国内信创产业四大流派已实现全产业链覆盖 . 32 表 6:中国长城信息安全整机及解决方案销售情况 . 32 表 7:CEC 下属 PK 生态在信创市场中的业绩与市占率情况 . 32 表 8:常见制备功率电子器件的半导体材料物性参数 . 38 表 9:高新电子业务子公司情况 . 40 表 10:库存金额及毛利率情况统计(2015 年) . 41 表 11:中国长城分业务营收与毛利预测 . 44 表 12:202220

22、24 年中国长城盈利预测及估值水平 . 44 表 13:中国长城与部分可比公司估值水平对比情况 . 45 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 1 中国长城:中国长城: 信创主力军,信创主力军,PK 体系重要组分体系重要组分 发展史与公司概况发展史与公司概况:历经收购与重组历经收购与重组,新生命力蓬勃旺盛新生命力蓬勃旺盛 中国长城是我国自主安全电脑产业的引领者,曾研发出我国第一台具有自主知识产权的中文微型电脑、第一块电脑硬盘、第一款终端 ASIC 芯片、第一台显示器、第一台光纤转换器、第一台光笔图形显示终端等,是我国电脑、

23、电源、高新电子、金融信息化、医疗信息化等领域系列国家和行业标准的起草单位之一。中国长城也是信创产业主力军,现已构建起完整的“芯-端-云-控-网-安”产品产业生态链。 中国长城由中国电子所属中国长城计算机深圳股份有限公司、长城信息产业股份有限公司、武汉中原电子集团有限公司、北京圣非凡电子系统技术开发有限公司四家骨干企业于 2017 年 1 月整合而成。作为我国网信产业技术创新大型央企和龙头企业,中国长城成功突破高端通用芯片(CPU) 、固件等关键核心技术,构建起完整的“芯-端-云-控-网-安”产品产业生态链,做到了从芯片、整机、服务器、 PLC、 网络交换机、 路由器到应用系统等计算机技术的完全

24、自主, 且产品线完整。基于 PKS 的服务存储设备、PLC、交换机等动环监控系统核心产品,中国长城构建了具有自主知识产权的云基座,为建设真正自主安全、完全国产化的数据中心,打下坚实基础。 为进一步提升公司在自主安全生态体系建设中的整体竞争力,2019 年中国长城收购了天津飞腾 35%的股份,后天津飞腾增发引入员工持股平台以实施股权激励方案,中国长城持股比例下降到 28.035%。飞腾在 CPU 市场布局全面,产品覆盖服务器、桌面端、嵌入式,且保持高速迭代,2021、2022 年计划发布不低于 5 个新高性能 CPU。基于飞腾平台,飞腾联合国内千余家软硬件厂商,构建起了国内最完善、最庞大的从端到

25、云的信息化建设全栈生态体系,良好的生态为公司发展提供充分动力。 图 1:中国长城发展历程 资料来源:公司官网,公司公告,中信证券研究部 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 公司股权结构相对集中。中国电子信息产业集团有限公司将 40.59%股权无偿转至其 100%控股子公司中国电子有限公司(中电有限),中电有限成为中国长城最大股东,中国长城增发后现直接持有公司 39.35%的股份,其中中国电子信息产业集团持有中电有限81.6575%的股份。中国电子信息产业集团通过中电金投控股有限公司间接持有中国长城股份 1.38%。国

26、务院国有资产监督管理委员会持有中国电子 90%股份,为公司实际控制人及最终受益人。中国长城于 2020 年底收购迈普通信技术股份有限公司 29.99%股份, 进入交换路由器领域,有效延伸了网信产业链,增强自主安全领域综合竞争力。 图 2:中国长城股权结构部分主要股东与子公司(截止 2021 年年报) 资料来源:公司公告,中信证券研究部 目前中国长城的核心管理团队由董事长谢庆林、总裁徐建堂与若干负责具体业务的高级副总裁组成。公司董事、总裁兼法定代表人徐建堂硕士毕业于浙江大学机械制造专业,高级工程师。曾任中国软件与技术服务股份有限公司副总经理、高级副总经理;历任长城计算机软件与系统有限公司部门总经

27、理、市场销售总监、副总经理、常务副总经理、总经理、党总支书记、董事长。2021 年 2 月起担任本公司总裁,2021 年 3 月首次担任本公司董事。公司董事长兼党委书记谢庆林本科毕业于北京信息科技大学管理信息系统专业;获北京航空航天大学经济管理学院管理学硕士学位、北京师范大学政府管理学院行政管理专业管理学博士学位;高级经济师。现任中国电子信息产业集团有限公司总经理助理、人力资源部(扶贫办公室)主任、改革办常务副主任,本公司党委书记。曾任中国电子信息产业集团有限公司科技委秘书长、规划科技部主任,办公厅主任、综合研究室副主任、集团上海品茶发言人。挂职任海南省三亚市政府副市长、党组成员。2021 年

28、 12 月起担任本公司董事长。 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 业务介绍业务介绍:网络安全与信息化、系统装备网络安全与信息化、系统装备,核心业务稳步增长核心业务稳步增长 公司从事的主要业务包括:网络安全与信息化、系统装备两大业务,其中网络安全与信息化由原信息安全整机及解决方案、电源产品两大业务合并而成,系统装备业务即原高新电子业务。 信息安全整机与解决方案信息安全整机与解决方案业务业务:公司具备全面的自主安全整机从设计、研发、验证到生产的能力,国产基础软硬件适配测试能力以及硬件/固件/软件/系统级定制开发等从底层

29、芯片到顶层应用级解决方案的全系列技术能力,推进从芯片(CPU、关键配套芯片)到端(台式机、 笔记本、 一体机、 服务器、 平板系列产品)到云(国产化数据中心底座)的生态链建设;新四核一体机、新四核超薄笔记本、FT-2000+互联网服务器、FT-2000+专用服务器等一系列新产品量产上市,基于腾云 S2500 CPU 的新一代多路服务器产品研制顺利,标志着长城服务器在性能、可靠性、稳定性等方面已达到顶级水平。 公司完成全国 31 省、市、自治区产业布局,搭建起完善的市场体系和适配平台,为信创产业爆发打下了坚实基础。建成全国首个基于 PKS 体系产业生态和自主安全基座的省级政务服务大厅,并在湖南省

30、长沙市正式运营,深化政务办公应用向 PKS 体系的迁移适配,在全国率先形成领先的有效解决方案和标准,为全国电子政务系统迁移打造标杆示范;金融机具 PKS 安全方案全国首发,实现 PKS 方案在建行机具、柜面终端的适配和试点落地。 中国长城 2020 年底收购迈普通信技术股份有限公司 29.99%股份, 进入交换路由器领域。有效延伸网信产业链,助力实施更广阔的自主化网络设备细分领域布局,增强自主安全领域综合竞争力;公司完成对中电智能科技有限公司进行增资扩股,持有后者 40%股权,吸纳其国产 PLC 等工业控制关键产品,快速进入工控领域,完善网信产业链,拓展市场营销规模,增强核心竞争力。 图 3:

31、中国长城电子制造产品线 资料来源:公司官网,中信证券研究部 系统装备系统装备业务业务:系统装备是中国长城 2017 年置入的业务板块,2021 年之前业务名成为高新电子,2021 年更名为系统装备。2017 年,公司前身长城电脑与长城信息换股合并, 长城电脑以其持有冠捷科技 24.32%股权与中国电子持有的中原电子 64.94%股权进 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 行置换,同时,长城电脑以非公开发行股份方式购买中原电子剩余 35.06%股权、圣非凡 100%股权,合并后的存续主体为上市公司中国长城。通过此次合并

32、,中国长城正式引入了中原电子和圣非凡为主的高新电子业务。 公司具备较强的战术通信系统总体设计能力和装备研发制造能力,超短波战术通信整体技术水平在国内处于领先水平;公司是我军水下通信、远程水声通信系统和装备的重要提供商,整体技术水平国内领先;公司作为少数几家拥有新型光纤水下探测设备研发制造能力的企业, 光纤传感技术、 信号处理技术等处于行业领先。 公司始终坚持以需求为牵引,以市场为导向,积极适应新时期军事变革的新需求,大力拓展陆、海、空、天、火等多领域市场。 图 4:中国长城主要高新电子产品 资料来源:中原电子集团官网,中信证券研究部 电源业务电源业务:公司电源业务涵盖工业类及消费类开关电源,主

33、要产品包括服务器电源、通信光电类电源、PC 电源、消费电子产品电源等,可满足市场差异化需求。公司拥有专业的电源技术研发团队,拥有全国唯一的企业开关电源技术实验室,具备强大的电源研发和制造能力,在单体功率、转换效率、功率密度等方面技术特点突出,掌握自主安全电源研发技术,是电源国家标准主要起草单位之一。工业类电源产品多年居国内市场占有率领先地位,多年坚持国际化、高端化战略并已取得显著成果;消费类电源产品跻身国际一线水平,主要面向国际客户供货。重视研发创新与产品转型升级,业务规模增长率、产品盈利能力处于行业领先水平,产品质量、市场反馈、客户口碑等逐步向电源行业全球一流企业靠近。从从 2021 年年报

34、开始,电源业务营收不再单独统计,合并到“网络安全与信息化年年报开始,电源业务营收不再单独统计,合并到“网络安全与信息化-信息安全整机与解决方案”里。信息安全整机与解决方案”里。 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 图 5:中国长城主要电源产品 资料来源:公司官网 经营情况经营情况:整机营收翻倍增长整机营收翻倍增长,利润水平保持稳定利润水平保持稳定 2017 年公司完成重组整合之后,盈利能力显著提升,2017 年每股收益及净资产收益率分别为 0.20 元及 8.71%,显著高于 2016 年的 0.03 元和 1.2%

35、。之后公司持续聚焦网信及高新电子等主营业务,经营情况稳中向好,业务结构优化,盈利能力提升。2018-2021年,公司分别实现营收 100.09、108.44、144.46、177.90 亿元,同比增速分别为 5.28%、8.34%、33.22%、23.15%;实现归母净利润 11.21、11.15、9.28、5.98 亿元,同比增速分别为 66.71%、-0.51%、-16.78%,-35.59%。 图 6:2018-2021 年中国长城营业收入及增速 图 7:2018-2021 年中国长城归母净利润及增速 资料来源:公司年报,中信证券研究部 资料来源:公司年报,中信证券研究部 100.09

36、108.44 144.46 177.90 5.29%8.34%33.22%23.15%0%5%10%15%20%25%30%35%020406080001920202021营收(亿元)同比增长11.2111.159.285.9866.71%-0.51%-16.78%-35.59%-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%02468920202021归母净利润(亿元)同比增长 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 信息安全整机及解决方案、

37、高新电子、电源产品是公司的主要业务,2017-2020 年合计收入占比分别 98.50%、98.55%、99.21%、99.51%,随着 2021 年 9 月公司注销房地产开发资质,2020 年房地产业务不再产生营收,三大业务占比将更高。2021 年公司发生业务统计口径变更,公司围绕“坚底强链”新战略,以切实打造战略核心竞争力导向, ,聚焦网络安全与信息化、系统装备两大主业。原 “信息安全与信息化业务” 与 “电源业务”合并;原“高新电子”更名为“系统装备” ;原“园区及物业服务”由于公司注销房产销售资质,取消房产相关业务,信创生态链相关业务并入“网络安全与信息化” ;除两大主业以外的业务归为

38、其他业务。 分业务来看,2020 年信息安全整机及解决方案、高新电子、电源产品分别实现营收45.27、47.46、36.18 亿元,同比增速分别为 63.47%、15.40%、24.55%,占总收入比例分别为 31.34%、32.85%、25.04%。高新电子作为公司 2017-2020 年营收占比最大的业务板块,增速较为稳定,2021 年更名为系统装备后营收增长了 0.54%;信信息安全整机息安全整机业业务务 2019 年年以来以来增速快,成为公司新的增长核心增速快,成为公司新的增长核心,2021 年上半年已经成为公司占比最高的年上半年已经成为公司占比最高的业务,业务,未来受益于信创业务落地

39、及子公司飞腾打开 ARM 芯片市场,公司业绩有望进一步打开发展空间;电源业务继续维持稳步增长,2020 和 2021 年,受益于信创,增速也有所提升。 2021 年信息安全整机与电源业务合并为网络安全与信息化业务后, 整体增速较高,达到 45.63%。 图 8:2017-2021 年中国长城核心业务收入(亿元) 资料来源:公司年报,中信证券研究部 从毛利率角度来看,高新电子业务一直以来都在三大业务中排名最高,而电源业务一直以来毛利率较低,整机业务毛利率居中。2020 年下半年以来,全球半导体产业整体供应紧张,中国长城处于供应链末端,成本受到上游影响有所抬升,因而整机毛利率有所下滑;2021 年

40、该情况仍然持续,因此合并后的网络安全与信息化业务毛利率为 16.88%,与原电源业务相近。但 2021 年公司系统装备业务比原高新电子业务毛利率有所提升。 0204060800201920202021电源产品信息安全整机及解决方案高新电子网络安全与信息化系统装备 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 图 9: 2017-2021 年中国长城整体及核心业务毛利率(%) 资料来源:公司年报,中信证券研究部 公司业务规模增大、股权激励提高员工积极性和持续加大研发投入,管理费用有所上

41、涨。 2021 年公司销售费用为 6.53 亿元, 管理费用为 10.78 亿元, 研发费用为 12.47 亿元,除管理费用率小幅上涨外,其他费用率基本维持稳定。持续研发投入也使公司收获了丰硕的成果,2021 年公司已经构建起 4 个国家级创新平台+13 个省级创新平台+3 家院士工作站+3 个博士后工作站的科技创新平台体系,拥有专利 1300 余项,有兼职院士 3 名,享受国务院政府特殊津贴专家 7 名,博士 46 名,保障了公司的后续发展。 图 10:2018-2021 年费用(亿元)及费用率 资料来源:公司年报,中信证券研究部 ARM 服务器:十余年筚路蓝缕,新十年曙光初现服务器:十余年

42、筚路蓝缕,新十年曙光初现 信息安全整机及解决方案是中国长城增长最快的业务。中国长城作为国内优秀的 PC和服务器供应商,当前核心成长逻辑之一就是服务器端的国产替代,国产替代既有党政军和行业信创的大背景, 也有在部分场景下 ARM 服务器对 X86 服务器进行替代的商业趋势。 21.6721.9324.6722.6220.9018.1415.0817.1516.7920.6621.7827.5322.2324.872629.3126.8916.8830.53035200202021公司整体电源产品信息安全整机及解决方案高新电子网络安全与信息化系统装备3.

43、77 4.91 4.93 6.53 6.06 5.87 7.28 10.78 6.45 8.49 10.02 12.47 0.43 1.08 3.15 3.44 3.77%4.52%3.41%3.67%6.06%5.42%5.04%6.06%6.44%7.83%6.94%7.01%0.43%0.99%2.18%1.94%0%2%4%6%8%10%0246801920202021销售费用管理费用研发费用财务费用销售费用率管理费用率研发费用率财务费用率 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 服务器:服

44、务器:IT 生态的核心节点,生态的核心节点,RISC 卷土重来卷土重来 所谓服务器,其实也是一种计算机,本质上来讲,现代的服务器概念是与互联网同时诞生的,服务器这个名称描述的是这台计算机在网络中的定位,也就是说这台计算机是专服务器这个名称描述的是这台计算机在网络中的定位,也就是说这台计算机是专门为其他计算机(客户端或浏览器)提供服务的,可以视为网络中的核心节点。门为其他计算机(客户端或浏览器)提供服务的,可以视为网络中的核心节点。我们日常使用的计算机其实也可以充当服务器,但由于服务器需要处理大量的任务,所以通常使用的服务器具有更高的性能、可靠性和价格,其外观形态也与常见的台式机有明显区别。 图

45、 11:服务器是网络的核心节点 图 12:各式各样的服务器 资料来源:cnblogs 资料来源:浪潮官网 在上世纪八九十年代,服务器市场格局与如今大不相同。当年的主流是垂直一体化上世纪八九十年代,服务器市场格局与如今大不相同。当年的主流是垂直一体化,也就是服务器整机提供商同时也负责自己设计服务器 CPU,并且有自己的操作系统。比如当年的Sun公司自己有SPARC系列CPU和Solaris操作系统, HP公司有自己的PA-RISC芯片和 HP-UX 操作系统。当年 Intel 还只是一个 PC CPU 供应商,并未在服务器领域占据重要地位,技术也并不领先(例如 1992 年 DEC 推出的首款

46、Alpha 处理器即支持 64 位,当时有人称之为性能之王) ,直到 1995 年才在自己的 PC CPU 基础上进行修改,推出Pentium Pro 芯片进军服务器市场。1996 年时,RISC 在服务器中的占比还高达 78%。 表 1:RISC+垂直一体化模式曾占据服务器主流 公司公司/机构机构 UCB MIPS HP SUN Motorola IBM DEC 年份年份 1981 1985 1986 1987 1988 1991 1992 芯片芯片/架构架构 RISC-I MIPS PA-RISC SPARC MC88000 PowerPC VAX/Alpha 操作系统操作系统 - HP-

47、UX Solaris AIX Ultrix 资料来源:CSDN,天极网,OSdata,中信证券研究部 但随后,Intel 依靠开放式生态以及 PC 的巨大出货量优势获取了巨量的资金资源和庞大的生态,从而能够在技术上迅速追赶其他服务器厂商,成本也占据优势。同时,互联网的爆发让企业纷纷寻求低成本、可扩展的数据中心解决方案,而 x86 处理器在这方面比传统的小型机优势明显。 在十多年前, 阿里巴巴的去 IOE (IBM 小型机+Oracle 数据库+EMC存储设备)就反映出了这一特点,IBM 小型机价格数十万甚至上百万,比 Intel 的服务器贵很多,同时 IOE 体系的扩展性也不够强。最终 Int

48、el 逐步占据了绝大部分市场份额,成为如今的服务器霸主,近年来的服务器 CPU 市占率达到 90%以上。因此,如今整个服务器生态都是围绕着 Intel 的 x86 芯片构建的。 (图中非 x86 服务器的销售额占比远高于其销售 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 量占比,第一是因为非 x86 服务器多为大型机、小型机等,用于大企业核心系统,价格昂贵,而 x86 服务器中有大量的产品是入门级产品,用于中小企业或一般性业务中;第二是因为 x86 出货量大能够更好地摊薄成本) 。 图 13:2014-2020 年全球 x8

49、6 服务器销售额占比 图 14:2014-2020 全球 x86 服务器销售量占比 资料来源:IDC,中信证券研究部 资料来源:IDC,中信证券研究部 在 Intel 已经占尽优势, 并且如今的互联网生态并未显出明显弊端的情况下, 为什么要为什么要做做 ARM 服务器?因为服务器?因为在部分场景中,在部分场景中,ARM 能够带来先进生产力,也就是更高的能够带来先进生产力,也就是更高的 ROI。这里所说的先进生产力,或者 ROI 的定义, 就是真正能用上的算力除以买服务器的花费以及的定义, 就是真正能用上的算力除以买服务器的花费以及运营服务器所花的电费运营服务器所花的电费。 对产业链上的人来说,

50、 就是提供有用计算力除以总投入的资源就是提供有用计算力除以总投入的资源 (不仅包括资金,也包括时间、工程师的智慧与心血等) 。 为何说 ARM 可以带来先进生产力和高 ROI?原因包括性能与功耗特性性能与功耗特性,通常认为ARM 可以使数据中心更加节能。ARM 原生与端云同构是原生与端云同构是 ARM 服务器的独特优势服务器的独特优势,能够减少性能损失,实现高效能低成本。商业上的灵活性与综合成本等方面商业上的灵活性与综合成本等方面。 商业灵活性与成本方面的因素在于 ARM 给服务器用户提供了高度定制化的可能性。定制化服务器的优点包括可精简功能模块,降低采购成本。可以对计算、存储资源进行模块化设

51、计,实现快速部署。定制化服务器可减少空间占用,降低服务器运维期间的成本。虽然采用 x86 芯片也可以实现一定程度的灵活定制, 然而 x86 芯片本身掌握在 Intel和 AMD 手中,因而主板设计也受到限制,灵活性远不如 ARM。 ARM 服务器发展史:三次浪潮,从服务器发展史:三次浪潮,从 Calxeda 到到 Graviton 逐渐成熟逐渐成熟 为了发挥 ARM 服务器的优势,十余年来,CPU 与服务器厂商进行了大量尝试,总体上可以分为三次浪潮,从第一次的失败,到第二次留下了少量成果,再到最近一次 ARM官方引起的浪潮,整体来看 ARM 服务器取得的成果愈发明显,ARM 在服务器领域愈发成

52、熟。 第一波浪潮:第一波浪潮:互联网兴起导致微服务器潮流,互联网兴起导致微服务器潮流,Calxeda 成为浪潮先烈成为浪潮先烈 ARM 在服务器领域的尝试其实很早, 在智能手机出现后不久, 业内就有人士认为 ARM芯片能够给服务器领域带来一些改变。早在 2008 年 1 月,一家名为 Smooth Stone 的公89.41%91.08%89.30% 90.08%91.63% 91.73% 90.80%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%200020x86服务器销售额占比非x86服务器销售额占比99.43% 99.44%

53、 99.39% 99.93% 99.67% 98.68%97.30%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%200020x86服务器销售量占比非x86服务器销售量占比 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 司成立。其 CEO 是 Barry Evans,他曾在 Intel 的 ARM 芯片部门(从 DEC 收购来的StrongARM,当时开发了全球性能最高的 ARM 芯片 XScale 系列)任职,后来此部门于2006 年被出售给 Marvell,

54、于是 2008 年 Evans 从 Marvell 离职创办了 Smooth Stone。Smooth Stone 是圣经中大卫用来击败歌利亚的石头,一定程度上体现了是圣经中大卫用来击败歌利亚的石头,一定程度上体现了 Evans 在服务在服务器市场用超低功耗和低成本挑战器市场用超低功耗和低成本挑战 Intel 的想法。的想法。 这种超低功耗的需求来源于互联网的现实需求超低功耗的需求来源于互联网的现实需求:通常,公司购买传统的高性能服务器(如 Intel Xeon) ,并根据需求在大量任务之间划分其算力。但这并不总是最好的方法,对于 IO 较多的任务 (比如互联网业务) , 用户始终受到 CPU

55、 以外的其他问题的瓶颈限制,因此 Intel Xeon 这种高成本的高功率 CPU 就显得有些浪费。对于 Web 服务器任务,响应时间至关重要。随着大量用户的连接,Web 服务器需要处理大量并发的问题,这可以用多核 CPU 来解决, 只要每个 CPU 核心有够用的算力即可。 这种需求衍生出了 “微服务器”这种需求衍生出了 “微服务器”的概念,的概念,这一想法当年也得到了广泛认可,这一想法当年也得到了广泛认可,因此因此 2010 年包括年包括 ARM、TI 等多家公司对其等多家公司对其进行投资进行投资,同年该公司改名为 Calxeda,意为火山喷口。Calxeda 自始至终的目标就是降自始至终的

56、目标就是降低数据中心的耗能, 并且提高相同空间的计算力密度低数据中心的耗能, 并且提高相同空间的计算力密度, 从其发布的产品命名为, 从其发布的产品命名为EnergyCore就可见一斑就可见一斑。 图 15:Calxeda EnergyCore 低能耗 SoC 架构 资料来源:Anandtech Calxeda 的芯片功耗管理与当初的预期很符合,单片(4 个 cortex-A9 核心)功耗可以从 1W 到 4W 动态调整,对比 Intel Xeon 动辄上百 W 的功耗,可谓十分节能。同时一块非常小巧的系统板上可以搭载 4 个芯片共计 16 个核心, 同时 Calxeda 提供的 Energy

57、Core Fabric 可以支持将 1024 个系统板连接成为一个系统,将算力密度提高到非常高的程度。 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 图 16:Calxeda 开发的四路微服务器系统板 图 17:基于 Calxeda 的 Boston Viridis 高密度服务器 资料来源:极术社区 资料来源:Anandtech 同期还有 Marvell 的 Armada XP 系列芯片, Dell 和百度都曾经使用过该芯片搭建服务器系统,是 ARM 服务器在互联网公司的第一个案例。 但遗憾的是,当时的当时的 ARM 服务器

58、芯片单核性能过于孱弱服务器芯片单核性能过于孱弱。Anandtech 表示,当其测试Calxeda ARM计算集群时, 只有某些边缘情况比运行虚拟机的双核Xeon服务器更有效。Calxeda 自己也承认,直到 ARMv8(支持虚拟化)和 Cortex A57,基于 ARM 的服务器才会跨越鸿沟并进入主流。较低的性能导致应用场景有限,比如 Marvell Armada 系列基本都用于 NAS、谷歌电视、chromecast 等低性能需求设备。而且当时行业各方面储备都还行业各方面储备都还不足不足,技术、生态都还不完整,而且真正需要大量小核心的场景还未真正大规模铺开,所以第一波浪潮中的企业往往在商业化

59、上并不成功,无法实现自身造血第一波浪潮中的企业往往在商业化上并不成功,无法实现自身造血,其领头羊 Calxeda也在 2013 年融资失败而破产。Calxeda 在 32 位 ARM 服务器的研发上花了过多的钱,最终未来得及推出其规划的 ARMv8 产品。第一波 ARM 服务器浪潮就此终结。 图 18:Calxeda 2013 产品路线图 资料来源:Anandtech 第二波浪潮:第二波浪潮:ARMv8 发布,自研核心发布,自研核心+ODM direct 实现主流性能实现主流性能 第二波浪潮起源于第二波浪潮起源于2011年年ARMv8的发布。的发布。 这次的新ARM架构是首个64位ARM IS

60、A版本,并且在功能上有了诸多增强,尤其在向量计算、浮点运算、加密运算方面进步非常 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 12 明显, 可以说在技术上克服了上一代在技术上克服了上一代 ARM 服务器服务器 CPU (如 Calxeda EnergyCore、 Marvell Armada 等)普遍性能普遍性能孱弱的弱点。孱弱的弱点。而且这是 ARM CPU 首次真正支持硬件虚拟化,为基于 ARM 的虚拟机和云计算打下了基础, 从而也为 ARM 在服务器端的应用真正做好了技术铺垫。 图 19:ARMv8 相对前代改进明显 资料

61、来源:ARM 官网 ARMv8 对性能的提升有具体实例。ARM 从 ARMv7 架构开始推出 cortex 系列,分为A、 R、 M 三个系列。 单独从 A 系列来看, 在 ARMv7 时代还没有明确的命名规划, 从 ARMv8开始从低端到高端分为 3、5、7 三个系列(如左下图所示) ,而最早推出的 cortex50 系列中档芯片就比上一代高端芯片 cortex10 系列性能大幅提升同时功耗下降(如右下图) 。 图 20: cortex-A 系列发展史 图 21:cortex-A50 系列比前代提升明显 资料来源:ARM 官网 资料来源:ARM 官网 在在 ARM 发布高性能的发布高性能的

62、v8 架构后,架构后,芯片公司的设计思路也芯片公司的设计思路也随之随之发生转变,从最开始发生转变,从最开始仍然延续低功耗高密度思路,到后仍然延续低功耗高密度思路,到后来的产品性能快速增长。来的产品性能快速增长。 最初与 ARMv8 一起发布的是 Applied Micro 的 X-gene 系列 SoC, 这款产品思路仍然是当时的低功耗高密度路线,单芯片只有 8 核心,每个核心功耗只有 2W,随之而来的就是性能还不如 Intel 最低端的 Atom 系列芯片(如右下图所示,其解压与压缩得分低于同频的 Atom C2750) 。当时与这款产品合作的是 HP Moonshot 计划的高密度主机。

63、中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 13 图 22: HP Moonshot 计划 图 23:初代 X-Gene 整数性能得分对比(越高越好) 资料来源:HP 官网 资料来源:Anandtech,中信证券研究部 而而随着时间推移与随着时间推移与 ARM 的架构升级(的架构升级(2016 年年 ARMv8.0 升级到升级到 ARMv8.2 是一次重是一次重要的升级,首次引入了可变长度的向量计算指令集要的升级,首次引入了可变长度的向量计算指令集 SVE) ,) ,ARM 芯片的性能进一步增强,芯片的性能进一步增强,ARM 服

64、务器芯片的产品性能开始逐渐接近当时的服务器芯片的产品性能开始逐渐接近当时的 Intel 产品产品。 真正在产品层面引领潮流的真正在产品层面引领潮流的是是 2016 年发布的年发布的 Cavium Thunder X,这款产品不再沿着行业惯性前进,而是充分利用新架构的性能,在单芯片内加入 48 个核心。另一个典型代表就是 X-Gene 系列,其第三代性能已经可以与部分 Intel 产品相提并论。 图 24:Cavium Thunder X 达到 48 核心 图 25:X-Gene3 性能取得长足进步 资料来源:Anandtech 资料来源:Anandtech 此外还有高通的 Centriq、Nv

65、idia 的 Denver、飞腾的飞腾的 FT-1500A、FT-2000、华为海思、华为海思1616 等产品都是这一波浪潮的典型代表等产品都是这一波浪潮的典型代表。 第二波浪潮开始进军高性能,那么到底能达到多高的性能?现在的全球超算排行榜第现在的全球超算排行榜第一名就是采用了一名就是采用了 ARM CPU 的富岳,其的富岳,其 CPU 是富士通开发的是富士通开发的 A64FX,该芯片在,该芯片在 2016 年年ARM 发布发布 SVE 指令集时一同发布指令集时一同发布,单芯片 48 个计算核心外加 4 个辅助核心,核心架构是基于 ARMv8.2-A 的自研架构,采用台积电 7nm 工艺生产,

66、芯片上配备 32GB HBM2 内存,带宽 1TB/s,浮点性能可达 2.7TFlops。从功耗、性能方面来看,都能够排在现今主流芯片前列。 455443304328096653094901000 2000 3000 4000 5000Xeon E3-1240 v3 3.4GHzXeon E3-1220 v2 3.1GHzXeon E3-1265L v2 2.5GHzXeon E3-1230L v3 1.8GHzAtom C2750 2.4GHzX-Gene 2.4GHzAtom N2800 1.86GHz解压压缩 中国长城(中

67、国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 14 表 2:2021 年 6 月全球超算排行榜前五名信息 排名排名 超算名称超算名称 核心算力芯片核心算力芯片 国国家家 核心数核心数 Rmax (TFlop/s) Rpeak (TFlop/s) 功耗功耗 (kW) 单核单核 Rmax (GFlop/s) 单核单核功耗功耗 (W) 能效比能效比 (GFlop/s/W) 1 富岳(Fugaku) A64FX 48c 日本 7630848 442010 537212 29899 57.9 3.9 14.8 2 Summit IBM Power9 2

68、2c/ NVIDIA Volta GV100 美国 2414592 148600 200795 10096 61.5 4.2 14.7 3 Sierra IBM Power9 22c/ NVIDIA Volta GV100 美国 1572480 94640 125712 7438 60.2 4.7 12.7 4 神威太湖之光 Sunway SW26010 260c 中国 10649600 93015 125436 15371 8.7 1.4 6.1 5 Perlmutter AMD EPYC 7763 64c/ NVIDIA A100 美国 706304 64590 89795 2528 91

69、.4 3.6 25.5 资料来源:TOP500,199IT,中信证券研究部,此处 Rmax 和 Rpeak 分别代表实测最大性能和理论最大性能 综合来看,第二波浪潮的关键在于解决了性能问题。第二波浪潮的关键在于解决了性能问题。这一次的三个关键词是自研核心(custom core),主流性能,标准设计。自研核心意味着这一批浪潮中,有能力进行研发的仍是少数厂家,生态参与者还不够丰富,开发成本与迭代速度方面还有提升空间。但这一但这一波浪潮中的成果仍有不少留了下来,比如飞腾。波浪潮中的成果仍有不少留了下来,比如飞腾。 第三波浪潮:第三波浪潮:Neoverse 公版架构出现,公版架构出现,Gravito

70、n 系列大规模应用系列大规模应用 第三波浪潮开始的标志是第三波浪潮开始的标志是 2018 年年 10 月月 ARM Tech 大会上发布的第一代大会上发布的第一代 Neoverse架构。这是架构。这是 ARM 首次发布面向服务器的首次发布面向服务器的 CPU 设计设计,并且将其归入基础设施产品线。在发布会上, ARM 还发布了未来的 Neoverse 产品路线图, 预计每一代比上一代性能提升 30%。目前看来,ARM 基本实现了这一预期。 图 26:2018 年 ARM 发布 Neoverse 路线图 资料来源:ARM 官网 与 Intel 类似,ARM 在服务器领域的产品线也有明显的档次之分

71、。在服务器领域的产品线也有明显的档次之分。按照性能水平,Neoverse 系列分为面向高性能计算、人工智能等场景的 V 系列系列,专注性价比、大规模扩 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 15 展性(云数据中心等) 、网络等场景的 N 系列系列,还有面向工业应用(低功耗、高效能)的E 系列系列。 图 27:Neoverse 的 V、N、E 三条产品线 资料来源:ARM 官网 Neoverse 如此全面的产品线覆盖, 大大降低了服务器芯片的设计难度, 节约了如此全面的产品线覆盖, 大大降低了服务器芯片的设计难度, 节约了

72、ARM服务器芯片的设计成本。从此服务器芯片的设计成本。从此 ARM 服务器服务器领域领域真正出现了百花齐放的场真正出现了百花齐放的场面面,大量原本的,大量原本的服务器用户,现在亲自参与到服务器用户,现在亲自参与到 CPU 和服务器的设计中来,导致和服务器的设计中来,导致 ARM 生态的建设大大加生态的建设大大加速,真正达到高可用状态。速,真正达到高可用状态。 在 Neoverse 的基础上,诞生了 Amazon Graviton 系列、Ampere QuickSilver(单芯片 80 个 N1 核心,128 个 PCIe 通道)/Altra 等优秀芯片。 Neoverse 的贡献不止于此,A

73、RM 官方发布服务器芯片架构带动了 ARM 服务器市场的活跃度,一批自研 ARM 服务器芯片架构的厂商也因而得到更多的关注,市场对这些厂商产品的尝试意愿有所增强。 华为鲲鹏 920 (泰山 V110 架构, 基于 cortex-A72 内核开发,华为官方在发布会上表示鲲鹏 920 是业内性能最高的 ARM CPU) 、Marvell ThunderX3(Triton 架构,微软 Azure 使用了该芯片,Marvell 此前收购了 XScale、Cavium 等 ARM芯片公司) 、Marvell ThunderX2 等都是其中的典型产品。 表 3:第三次浪潮中的典型 ARM 服务器 CPU

74、Ampere QuickSilver Amazon Graviton2 Marvell ThunderX2 华为鲲鹏华为鲲鹏 920 Ampere eMAG 发布时间发布时间 Q1 2020 Q4 2019 Q2 2018 Q3 2019 Q3 2018 Arm 架构版本架构版本 V8.2 V8.2 V8.1 基于 V8.2 开发但支持 V8.4 的特性 V8.0 微架构微架构 Neoverse N1 Neoverse N1 Vulkan TSV110 Skylark 核心数核心数 80 64 32 64 32 工艺制程工艺制程 TSMC 7nm TSMC 7nm TSMC 16nm TSMC

75、 7nm TSMC 16nm 主频主频 ? 3.1 GHZ 2.5 GHZ 2.6GHZ 3.3 GHZ TDP 200W+ 100W? ? 180 W 125 W 内存内存 8X DDR4-3200? 8X DDR4-3200 8X DDR4-2666 8X DDR4-2933 8X DDR4-2666 PCle 128 4.0 ? 56X 3.0 40X 4.0 32X 3.0 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 16 Ampere QuickSilver Amazon Graviton2 Marvell Thund

76、erX2 华为鲲鹏华为鲲鹏 920 Ampere eMAG CCIX 支持支持 是 ? - 是 - 多路支持多路支持 2 ? 2 4 1 资料来源:Anandtech,中信证券研究部 其中最能代表第三波浪潮成果的是其中最能代表第三波浪潮成果的是 Amazon 的的 Graviton 系列,完美体现了服务器用系列,完美体现了服务器用户是如何自研户是如何自研 CPU 并达到最佳效果。并达到最佳效果。 2015 年 Amazon 收购了以色列创业公司 Annapurna labs(Annapurna 是世界第十高峰) ,由此进入自研芯片领域。2018 年 11 月 AWS 发布初代 Graviton

77、,16 核心 16nm,主频 2.3GHz,并未引起太大反响,并且在 AWS 内部也没有得到大规模应用。2019 年年 12 月,月,AWS 发布了由发布了由 Annapurna Labs 研发的研发的 Graviton 2芯片芯片(基于(基于 Neoverse N1 核心)核心) ,这一代比上一代有了很大进步,这一代比上一代有了很大进步,各类参数已经与主流服各类参数已经与主流服务器芯片处于同一水平。务器芯片处于同一水平。 因此因此 Graviton 2 发布后发布后,不断应用在不断应用在 AWS 自家数据中心中,替代了相当一部分自家数据中心中,替代了相当一部分 x86处理器处理器,并且替代过

78、程至今仍在进行当中并且替代过程至今仍在进行当中。根据 liftr insights 统计,自从 2020 年中基于Graviton 2 的 c6g 和 R6g 实例上线后,Graviton 2 处理器的占比快速提升,AWS 的 2020年新增弹性计算实例中有年新增弹性计算实例中有 49%来自来自 Graviton 2,2020 年底总占比已达年底总占比已达 14%。此外,很多AWS 团队的程序开始运行在基于 Graviton 的实例上, 而原来承载这些业务的 x86 CPU 则用于在一些此前尚未布局的区域承担弹性计算业务, 比如 AWS 在美国西部等 10 个区域新增了C6i实例 (基于Int

79、el CPU的计算型实例) , 有相当一部分来自于被替换掉的x86 CPU。 图 28:Annapurna labs 研发的 Graviton 2 芯片 图 29:2020 年 Graviton2 占据了近一半新增实例数量 资料来源:AWS 官网 资料来源:Anandtech,liftr insights 至此,我们可以认为,第三波浪潮不仅继承了第二波浪潮带来的性能水平,更是在此基础上解决了成本问题,真正在商业市场取得了一定的成功,并且未来有望扩大战果。 新浪潮的不同:供给端技术生态成本三重优势,云趋势变革需求端新浪潮的不同:供给端技术生态成本三重优势,云趋势变革需求端 从十多年前至今,ARM

80、 生态屡次尝试进军服务器端,但从历史上来看,前两次尝试并未让 ARM 在服务器领域站稳脚跟。第一波浪潮中的产品和公司基本都未存续至今;第二波中的产品线有些生存了下来,有些公司也生存了下来或者被收购,但商业上并未取得成功;现在正在进行当中的第三次浪潮则显现出了比前两波浪潮更加凶猛的攻势,也真正取得了不少战果,在服务器领域可以说已经取得了一块相对稳固的领地。 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 17 第三次第三次 ARM 服务器浪潮为何与前两次不同?在第三波浪潮发生之时,服务器服务器浪潮为何与前两次不同?在第三波浪潮发生之时

81、,服务器 CPU行业的供给端和需求端都发生了变化。行业的供给端和需求端都发生了变化。供给端分为性能、成本、生态两方面:性能方面,ARM CPU 的性能潜力被大量开发出来,让人们看到了 ARM 做高性能处理器的可能性;成本方面,基于 ARM 的处理器真正显示出了低成本优势;生态方面,随着移动端、PC 端的进展,大量能够与服务器端共享的生态组件被开发并应用,也全面带动了生态发展。需求端,云技术经过最近 10 年的大发展,已经相对成熟,云对应用程序的架构产生了深远影响,对服务器也提出了与以往不同的新需求。在这样的背景下,ARM 第一次真正展示出了与 x86 争夺市场的能力,促成了如今的 ARM 服务

82、器浪潮。 供给端之性能优势:端云同构供给端之性能优势:端云同构+多核优势,纯性能指标亦不落下风多核优势,纯性能指标亦不落下风 ARM 曾经是低功耗低性能的代表,但如今已经具备一定的性能优势。性能优势分两方面,第一方面是 ARM 特有的端云同构/ARM 原生导致其比 x86 具备优势,第二方面是ARM 芯片的纯性能指标已经达到与 x86 不相上下。 ARM 原生与端云同构是伴随着移动端生态成长起来的。随着移动端应用越来越多,有部分类型的 ARM 应用采用云端运行的方式提供服务, 采用 ARM 服务器实现端云同构比采用 x86 服务器更优。据华为估算,采用 ARM 端云同构的方式可减少 40%的性

83、能损失。 图 30:端云同构可减少 40%性能损失 资料来源:华为全连接大会 需求端, 云同构往往是需要用服务器模拟 ARM 终端或者试图为软件降低 ARM 终端性能需求的场景, 比如直播多开、 云游戏等。 此外, 端云同构对于 IT 系统运维也是一件好事,硬件上的异构会带来软件的异构,异构成分越多对于后期的信息化建设和运维就越麻烦。 在单纯的性能表现方面,近年来在单纯的性能表现方面,近年来 CPU 的发展证明了一件事情:的发展证明了一件事情:指令集架构(指令集架构(ISA)并)并不能决定不能决定性能或性能或能耗,只是以往的市场定位导致现在的产品呈现出能耗,只是以往的市场定位导致现在的产品呈现

84、出 x86 高性能、高性能、ARM 低低功耗的特性功耗的特性。 这样的特性使传统。 这样的特性使传统 ARM 芯片在短期内更适合微服务器等高密度低功耗场景,芯片在短期内更适合微服务器等高密度低功耗场景,适合完成大量并行的简单任务适合完成大量并行的简单任务。如果 ARM 想做到与 x86 相似的性能,也需要更激进的分支预测、更大的 ROB 等,这些都会导致 ARM 更加费电,例如 Cavium Thunder X 系列芯片就证明了这一点;同样,x86 也并非不能做节能设计,采用异构计算后,小核的能效也不见得会差, 比如 Intel的 Alder Lake架构, 其 E核心的能效比与苹果的 CPU

85、差距并不大。 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 18 图 31:Intel 12 代酷睿小核实现了与苹果 M1 近似的能效比 资料来源:极客湾 从架构图上我们也可以看出,Neoverse 从已经不弱于 Xeon,二者的关键要素相差并不多。 图 32:Skylake/Cascade Lake 单核微架构 图 33:Neoverse V1 单核微架构 资料来源:wikichip 资料来源:wikichip 例如单芯片所配置的缓存大小、主频、内存通道数等方面,Graviton 2 并不弱于 x86芯片。 表 4:AWS EC

86、2 64vCPU 性能对比 CPU 型号型号 Graviton2 EPYC 7571 Xeon Platinum 8259CL vCPU 数量数量 64 单路核心数单路核心数 64 32 24(16 个实例化) 超线程超线程 - 2-way 2-way CPU 路数路数 1 1 2 主频主频 2.5GHZ 2.5-2.9GHZ 2.9-3.2GHZ 指令集架构指令集架构 Arm v8.2 X86-64 + AVX2 X86-64+AVX512 微架构微架构 Neoverse N1 Zen Cascade Lake L1 指令缓存指令缓存 64KB 64KB 32KB L1 数据缓存数据缓存 6

87、4KB 32KB 32KB L2 缓存缓存 1MB 512KB 1MB 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 19 CPU 型号型号 Graviton2 EPYC 7571 Xeon Platinum 8259CL L3 缓存缓存 32MB 共享 每 4 核心 CCX 共享 8MB 单路共享 35.75MB 内存通道内存通道 8X DDR4-3200 8X DDR-2666 (2x per NUMA-node) 6X DDR4-2933 per socket 资料来源:Anandtech,中信证券研究部 硬件上的配置会反映

88、在实际软件运行结果中,利用当前 CPU 领域较为权威的 SPEC测试来衡量多种 CPU,可见 Graviton2 比前一代增长迅猛,已经与主流比前一代增长迅猛,已经与主流 x86 CPU 性能不性能不相上下。相上下。 图 34:AWS 中几款 CPU 的 SPEC2006 测试对比 图 35:AWS 中几款 CPU 的 SPEC2017 测试对比 资料来源:Anandtech,中信证券研究部 资料来源:Anandtech,中信证券研究部 而最新一代 Graviton3 处理器相比 Graviton2 处理器,计算性能再度提高 25%,其中浮点性能提升 2 倍, 加密工作性能提高 2 倍, 机器

89、学习性能提高 3 倍, 并且率先采用 DDR5内存,能够提供高 50%的内存带宽。 可见性能已经完全不是 ARM 芯片的劣势,尽管不同尽管不同 ISA 不见得能够在能耗比上拉开不见得能够在能耗比上拉开很大差距,但很大差距,但 ARM 在性能方面已经能够完全替代在性能方面已经能够完全替代 x86。 供给端之成本优势:共享芯片设计发挥规模效应,定制化降低系统成本供给端之成本优势:共享芯片设计发挥规模效应,定制化降低系统成本 成本方面,成本方面,ARM 服务器芯片也占据优势。第一可以通过增加规模来摊薄成本,例如服务器芯片也占据优势。第一可以通过增加规模来摊薄成本,例如共享芯片设计,第二可以通过定制化

90、减少不必要的组件,从而节约成本。共享芯片设计,第二可以通过定制化减少不必要的组件,从而节约成本。 所谓共享芯片设计,就是面向不同场景的芯片采用相同的设计架构,因此能够发挥规模效应,降低成本。与 Intel 在同一架构基础上开发桌面/服务器 CPU 的举措类似,ARM服务器产品服务器产品也也有效利用了移动端产品的研发成果,有效利用了移动端产品的研发成果,利用移动端巨大的出货量,利用移动端巨大的出货量,有效降低了有效降低了开发成本开发成本。例如 Neoverse N1 就是在 Cortex-A76 的基础上演变而来,Neoverse V1 的基础则是 Cortex-X1(Cortex-X1 其实是

91、在 Cortex-A78 基础上做的改进) ,Neoverse E 系列则是在 Cortex-A53 系列小核心的基础上构建的。 16.30 17.03 32.34 37.33 29.42 36.68 35.74 38.41 0.0010.0020.0030.0040.0050.00SPECint2006_speedSPECfp2006_speedAmazon Graviton1Amazon Graviton2AMD EPYC 7571Intel Xeon Platinum 82592.06 2.37 3.70 5.13 3.36 5.77 3.93 6.12 0.001.002.003.00

92、4.005.006.007.00SPECint2017_rateSPECfp2017_rateAmazon Graviton1Amazon Graviton2AMD EPYC 7571Intel Xeon Platinum 8259 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 20 图 36:服务器 CPU 与移动 CPU 存在衍生关系 资料来源:Anandtech 定制化降低成本这一方面的案例很多。早在 2011 年,谷歌、Facebook 和微软已经设计了针对具体任务的服务器,将零部件数量减少到最低。例如 Facebook

93、的服务器采用了定制的电源和电路板,以最低数量的风扇获得最大的气流。Facebook 称这些改进与专门设计的设施相结合, 使俄勒冈州数据中心的效率提高了 38%, 建设成本减少了 24%。 2021年底 AWS 发布的 c7g 实例也体现出定制化的好处,在一个较小的主板上密集布置三颗Graviton 3 CPU,低成本实现 192 核心,对于 AWS 降本有很大好处。而当前适用于 Intel Xeon 芯片的主板往往需要考虑通用性,加装大量接口插槽,导致综合成本无法与定制产品相提并论。 即便在 Xeon CPU 的基础上进行定制, 其灵活性也不如直接采用 ARM 芯片。 图 37:适用于 Xeo

94、n E 系列的主板 图 38:Amazon 在 reInvent 2021 上发布的紧凑型 c7g 主板 资料来源:技嘉官网 资料来源:AWS 官网 那么这些措施究竟让ARM芯片获得了多大的成本优势?我们仍旧可以通过AWS的云服务一探究竟。根据 Anandtech 在 2020 年 3 月进行的测算,同样是 64 个 vCPU 的通用型虚拟机,使用 Graviton2 的 m6g(预览版) 、使用 AMD EPYC 7571 芯片(Zen1,发布于 2017 年 6 月) 的 m5a、 使用 Intel 至强铂金 8259CL 芯片 (Cascade Lake, 发布于 2019年 4 月)的

95、 m5n,其每小时成本分别为,其每小时成本分别为$2.464, $2.752, $3.808,可见,可见 ARM 具备综合成本具备综合成本 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 21 优势优势(可能也有(可能也有 AWS 官方定价更倾向于官方定价更倾向于 m6g 实例等因素)实例等因素) 。此处 EPYC 7571 和至强铂金 8259CL 都不是公开发售的产品,而是为数据中心生产的定制化产品。为了更全面地反映性价比,可以将性能指标也纳入考虑,得出固定 SPEC 负载下的价格。而考虑了性能因考虑了性能因素后,素后,ARM

96、的优势更加明显,达到的优势更加明显,达到 40%左右。左右。如果采用 16 核心虚拟机,则 ARM 的领先优势更大。 图 39:固定 SPEC 负载下的 64vCPU 成本(美元) 资料来源:Anandtech,中信证券研究部 但同时需要注意的是,Graviton 2 虽然具备成本优势,但真实领先幅度并没有如此之虽然具备成本优势,但真实领先幅度并没有如此之大大,主要有三方面原因。第一是 AWS 可能存在定价倾斜。第二是竞争对手的产品也并非是最新一代, 比如 2019 年 11 月 AWS 推出了基于 EPYC Rome (Zen 2 架构, 该芯片 2019年 8 月上市)的 c5a/c5ad

97、 实例,性能比 m5a 有显著提高,但在测试时 AWS 并没有提供该类型实例的访问权限,理由是 c 型实例不适合与 m 型实例相比。Intel 当时也面临工艺制程问题困扰,能耗比表现不佳,而 Graviton 芯片使用的台积电 7nm 制程为其带来了优秀的能耗比。第三方面是由于设计问题,由于设计问题,Graviton 2 芯片也不能在所有场景下维持如此优芯片也不能在所有场景下维持如此优秀的表现秀的表现。错误错误!未找到引用源。未找到引用源。中提到,m6g 实例是 64 个核心共享 32MB 的 L3 缓存,相当于每个核心仅有 0.5MB,而 m5a 则是每 4 个核心共享 8MB 的 L3 缓

98、存,达到 m6g 的4 倍, m5n 是 24 个核心共享 35.75MB L3 缓存, 也显著大于 m6g。 由于三级缓存比较小,所以在测试中发现只需 8-16 个内核即可使内存控制器饱和,因此 Graviton 2 在应对一些在应对一些内存密集型任务时容易表现不佳,当并行计算用到的核心数太多时,内内存密集型任务时容易表现不佳,当并行计算用到的核心数太多时,内存密集型任务的计存密集型任务的计算效率会明显下降算效率会明显下降,而,而 IO 密集型任务可能更适合密集型任务可能更适合 Graviton 2,比如互联网业务等,比如互联网业务等。举例来说,Graviton 2 在面对视频压缩任务时相对

99、轻松,SPEC 测试中的 464.h264ref 任务即便使用 64 个核心并行计算,其单核效率仍可保持单核心时的 96%,可以大规模扩展并行计算; 但在面对 462.libquantum (用于模拟量子计算机) 这样的内存与计算密集型任务时,就显得力不从心,64 核并行时单核心效率会下降到原来的 12%,面对 403.gcc(编译)任务时,64 核心并行的效率也会下降到单核心的 32%。 5.383.854.0210.378.96.27.6716.688.565.587.5915.58024681012141618SPECint2006SPECfp2006SPECint2017SPECfp2

100、017m6gm5am5n 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 22 图 40:Graviton2 在 SPECint2006 Rate 测试中的性能扩展表现(数值为单核效率) 资料来源:Anandtech,中信证券研究部 在面对浮点任务时,由于浮点任务中计算密集型和内存密集型任务占比更高,所以Graviton 2 的效率下降问题更加得到凸显。 图 41:Graviton2 在 SPECfp2006 Rate 测试(C/C+)中的性能扩展表现(数值为单核效率) 资料来源:Anandtech,中信证券研究部 虽然 Gravi

101、ton 2 芯片存在适用场景问题,但综合各方面来看,成本方面,ARM 通过多种手段实现了对 x86 的超越。 供给端之供给端之生态优势:与移动端共享生态, “生态优势:与移动端共享生态, “3+3+2”助力生态培养”助力生态培养 ARM 在服务器端曾经的另一个重要弊端是生态缺失。 过去十余年中, 在服务器领域,过去十余年中, 在服务器领域,Intel 几乎垄断, 因此所有的软件都针对几乎垄断, 因此所有的软件都针对 Intel 平台开发, 而针对平台开发, 而针对 ARM 的可用软件非常少的可用软件非常少。为解决这一问题,必须动员多方力量来为 ARM 平台开发软件。而要做到这一点,还有一些更基

102、础的工作需要做。 无论是哪种处理器,要开辟新生态,需要做的基础工作是相似的。对于 ARM 服务器来说,云计算是目前最核心的生态场景之一。根据飞腾 2020 年发布的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 2.0白皮书,云计算对芯片有五大需求,分别是强单位功耗算力、多核支持能力、硬件辅助虚拟化支持能力、容器化能力、活0.000.100.200.300.400.500.600.700.800.901.00PERL 编程语言压缩C 编译器组合优化人工智能:围棋搜索基因序列人工智能:国际象棋物理:量子计算视频压缩离散事件模拟路径查找算法XML 处理16核32核48核64核0.000.1

103、00.200.300.400.500.600.700.800.901.00物理学:量子色动力学生物学/分子动力学有限元分析线性规划,优化图像光线追踪流体力学语音识别16核32核48核64核 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 23 跃的体系架构生态。其中前两点主要针对性能,而后三点则与生态关联度很高。虚拟化是云计算的基础技术之一,多个虚拟机运行在同一台服务器上可以共享资源,降低成本。服务器芯片必须在设计之初就考虑支持硬件辅助虚拟化,否则用纯软件方式实现虚拟化性能损耗很大。 而更具体来说, 虚拟化方面至少需要做到对当前三大

104、主流虚拟机的支持, 即虚拟化方面至少需要做到对当前三大主流虚拟机的支持, 即Java、JavaScript、.NET。容器化也是云计算的支柱之一,利用容器可以实现轻量级的操作系统虚拟化,让微服务、DevOps(Development & Operations,开发运维)以及持续集成 / 部署技术和理念更加容易实现,提高应用程序的整体灵活性和可维护性,这与“云原生”概念相符。CPU 需要对容器相关技术有良好支持,包括容器平台、容器编排软件、基于容器平台的开发环境、运维平台等。容器方面最基础的要求是做到对容器方面最基础的要求是做到对 Docker 和和 Kubernetes 两两大核心组件的支持。

105、大核心组件的支持。 活跃的体系架构生态, 意味着生态体系内的软件需要不断发展和更新,而软件的发展和更新主要需要靠两条路径,第一是开发者直接开发该生态的原生软件,第二是开发者将其他生态的软件移植过来。直接开发原生软件就需要有便捷的开发环境,其中核心就是稳定高效的编译器。如果做软件移植,良好的编译器也是移植成功的关键。因此, 软件生态方面, 编译器是核心工具, 至少需要支持三大主流编译器, 即软件生态方面, 编译器是核心工具, 至少需要支持三大主流编译器, 即 GCC、 LLVM、GOLANG。总结下来,生态方面最核心的要素可以总结成“生态方面最核心的要素可以总结成“3+3+2” ,即三大编译器,

106、三” ,即三大编译器,三大虚拟机,以及两大容器组件大虚拟机,以及两大容器组件。有了上述核心要素,ARM 服务器的软件生态才能具备良好的发展基础。目前 ARM 生态在 3+3+2 以及操作系统方面都有布局,完全具备了生态替代的基础。 图 42:ARM 服务器生态逐渐成熟 资料来源:Arm 服务芯片终于迎来了最佳时机?(李寿鹏) 但生态发展仍然需要一个过程,对于目前国内 ARM 服务器行业来说,仍然需要从生态要求最低的行业入手,逐步占领全行业。 鲲鹏计算产业发展白皮书中曾经提出过,国产国产 CPU 的发展的发展将将拆解成三步走拆解成三步走,首先进入党政等生态需求最低的行业进行国产替代,初步建立典型

107、场景,并积累后续研发资金;随后进入重点行业进行替代,业绩规模扩大,在此过程中,逐渐将生态铺开的同时也能够提高技术水平;第三阶段时,往往生态已经有一定规模,能够吸引足够多开发者,实现正向循环,进入真正的商业化阶段。这一说法与官方的信创 2+8 行业战略是高度相符的。当前我国当前我国 ARM 服务器服务器/CPU 企业企业(鲲鹏(鲲鹏+飞腾)飞腾)正正处于第二处于第二阶段阶段向第三阶段的转型期向第三阶段的转型期,往往已经在重点行业有了大量应用案例,如电厂控制系统、营业厅电脑、电信运营商云服务器等,后续有望达到更快速的增长。 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19

108、 请务必阅读正文之后的免责条款部分 24 海外并没有信创的概念,随着容器化等技术以及随着容器化等技术以及 PaaS、SaaS 等商业模式的发展,等商业模式的发展,对生态的要求实际上在不断降低对生态的要求实际上在不断降低。目前,在海外,ARM 已经能够直接在数据中心承担核心工作,比如科学计算领域的 F1 空气动力学模拟,以 SaaS 模式提供服务的 CAE、CAD软件已经过 Autodesk、LG 等企业验证,还有很多企业的业务系统直接运行在 ARM 芯片构成的数据中心,比如 KFC 的库存管理,Snapchat 的消息数据库,还有 PayPay 的支付系统等。实际上 ARM 完全有能力满足大量

109、任务的生态要求。 图 43:国内 CPU 三步走 图 44:国外 ARM 直接从商用场景入手 资料来源:鲲鹏计算产业发展白皮书 资料来源:AWS 官网 需求端:需求端:IaaS/微服务架构微服务架构强调整体效能,强调整体效能,PaaS/SaaS 强化强化云服务商控制力云服务商控制力 ARM 目前在技术与生态上已经有足够的积累,然而就算其技术比 x86 稍弱,需求端的因素仍然会让 ARM 得到应用,其关键因素就在于云计算的发展。 云计算通常能够提供 IaaS(Infrastructure as a service,基础设施即服务) 、PaaS(Platform as a service,平台即服

110、务) 、SaaS(Software as a service,软件即服务)三种类型的服务,无论哪一种,在其中软件的运行方式都与传统的本地服务器有所不同,因而对服务器的要求也有所不同。 IaaS+容器+微服务架构的组合使得使得服务器单核性能重要性下降, 而整机综合性价比的重要性大大提高。这使得传统上单核性能较弱却适合大量核心并行运算的 ARM 处理器显现出优势。而为何 IaaS 和微服务能实现这种效果,还需要从 IaaS 和微服务的原理上来理解。 IaaS 其实就是用软件模拟硬件,比如云主机、云硬盘、云网络等。IaaS 中最核心的是虚拟机,也就是通过软件将计算机中的各种计算资源放在一起重新分配,

111、组装成一台虚拟的计算机。这么做的目的是让使用灵活性提高。 19.4632.6563.69207.211272.45-0.230.831.714.47341.25-5%0%5%10%15%20%25%30%-20002004006008000200192020营收(百万元)净利润(百万元)净利率(%) 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 25 图 45:IaaS 之虚拟机示意图 资料来源:极客时间 而微服务,则是将程序进行拆解。以往的程序通常非常庞大复杂,不同的部分之间难以拆分。

112、而微服务则是将程序拆解成一个一个的小程序,每一个小程序只负责一项最简单的功能,而程序运行过程中就不断调用这些小程序。现在的主流程序很多都采用了微服务架构,例如支付宝等。 容器则能够将程序运行所需的环境与程序共同封装在一个软件模块中,这样程序的编写者只需正常进行程序的编写而无需考虑底层的软硬件环境,在软件发布时直接利用容器管理工具将软件的依赖库等共同打包即可。容器的存在让软件开发人员与底层硬件分离,削弱了指令集架构的重要性,让软件的跨平台性大大加强。 容器+微服务架构的组合,能够让微服务具有良好的跨平台性,也让分布式软件架构的优势大大加强,即便底层是复杂多变的硬件也不影响软件的正常运行,因此兼容

113、 x86 的必要性就大大减弱了。 云虚拟机和微服务整体配合云虚拟机和微服务整体配合也也非常良好,微服务非常良好,微服务的简单性与大批量性的简单性与大批量性让单核心性能不让单核心性能不再那么重要,而多核的配合更加重要,而再那么重要,而多核的配合更加重要,而云云虚拟机恰好具备这一特点。虚拟机恰好具备这一特点。因此,因此,x86 的传统的传统长项被削弱了,而低成本的长项被削弱了,而低成本的 ARM 虚拟机则显露出了长处。虚拟机则显露出了长处。当容器当容器+微服务微服务+云虚拟机三大云虚拟机三大要素组合在一起,就构成了要素组合在一起,就构成了 ARM 芯片的强大竞争力。芯片的强大竞争力。 如果说 Ia

114、aS 与微服务的组合, 更多是在技术需求上让 ARM 服务器变得可行, 而 PaaS则开始真正让商业价值链发生变化,则开始真正让商业价值链发生变化,让用户进一步远离硬件,让用户进一步远离硬件,使使 CPU 在价值链中的地位在价值链中的地位弱化弱化。典型的典型的 PaaS 业务包括对象存储、应用托管、云数据库、云上容器、无服务器计算业务包括对象存储、应用托管、云数据库、云上容器、无服务器计算等。等。其中无服务器(无服务器(Serverless)计算真正体现了软硬件解耦的思想)计算真正体现了软硬件解耦的思想,这一技术可能成为,这一技术可能成为未来云计算的主流形式之一未来云计算的主流形式之一。Ser

115、verless 服务可以理解成只需打开浏览器窗口,在窗口里任意编写代码,然后提交到云服务器运行即可,完全屏蔽了底层硬件。而且只要用户的任务没有使用任何架构相关的二进制代码,就可以轻松从一个架构切换到另一个架构可以轻松从一个架构切换到另一个架构。特别是使用解释语言,例如 Node.js,Python 或者编译成 java bytecode 的任务。 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 26 图 46:AWS lambda serverless 服务实现无人管理的文件处理 资料来源:AWS 官网 而且据 AWS 专家 Ale

116、ksandr Filichkin 的测试,在 lambda 支持的 NodeJs,Python,Go ,Ruby,.Net,Java,Rust,GraalVM 中,GraalVM 是 x86 略快, Ruby 和 Java几乎性能一样,其余的测试都是 arm 架构快一些。这说明 ARM 能非常好地支持 PaaS。 图 47:AWS lambda 不同语言与不同 CPU 架构性能测试 资料来源:Aleksandr Filichkin,图中为程序 15k 次运行时间,时间越短性能越高 Serverless 对于开发者来说是一次极大的简化,可以真正的专注在产品代码本身。软软件工程师离服务器件工程师离

117、服务器更远更远,云服务平台则对硬件的掌控就,云服务平台则对硬件的掌控就更强,更强,CPU 指令集的存在感也就指令集的存在感也就更弱。更弱。Serverless 给予了云服务平台更多的基础设施掌控权,自研的 ARM 处理器芯片给予云服务平台商更多的定价权。一直以来,IaaS 服务的技术差异微小,完全靠规模的问题一直被诟病,现在 Serverless + ARM Server 这个组合可能能够带来更好的盈利性。这个组合可能能够带来更好的盈利性。 整体来看,PaaS 让让整个整个软硬件软硬件价值链核心从价值链核心从 CPU 环节转移到云服务环节,环节转移到云服务环节,CPU 成成为了可替换的零件。为

118、了可替换的零件。虽然 PaaS 未必在云端占据最大份额(美国未必在云端占据最大份额(美国 PaaS 在云计算三大环节在云计算三大环节中占比在中占比在 20%左右) , 但它能够为左右) , 但它能够为 SaaS 提供非常好的基础 (美国提供非常好的基础 (美国 SaaS 占比占比 60%左右) 。左右) 。未来,除了一些高度依赖 x86 的科学计算等类型的程序以外,预计 50%以上的程序都可以进行跨架构迁移,无论是 AWS 还是 Azure,都表达过可能将 50%以上的数据中心 CPU用 ARM 进行替代。 SaaS 在 PaaS 的基础上更进一步,将软件用户与硬件完全隔离。软件 SaaS 化

119、后,用户手中通常只需有浏览器或者一个简单的用户界面即可,这些在绝大多数硬件平台上都能轻易实现,而后台复杂的运行逻辑可以完全交给远端服务器,用户对用户对 x86 或或 ARM 完全完全没有感知,因此软件提供商想要将没有感知,因此软件提供商想要将 x86 CPU 换成换成 ARM CPU 难度大大下降难度大大下降。 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 27 CPU 能占据价值链核心的关键就在于用户对兼容性的要求,而软件软件 SaaS 化后,软件化后,软件团队自身就能够完全保证兼容性,团队自身就能够完全保证兼容性,CPU 不再

120、对兼容性产生决定性影响不再对兼容性产生决定性影响,采用何种硬件实现完全由软件团队决定,因此 x86 将不再在 SaaS 领域具有生态统治力。此种情况下,硬件选择完全取决于性价比和迁移成本,按照目前 ARM 的性价比优势,ARM 完全有能力在服务器市场取得更大份额。 此外 SaaS 能够极大改善企业的现金流情况能够极大改善企业的现金流情况,能够产生持续不断的现金收入,改变了以往软件只能卖一次的困境,因此企业实际上是十分有动力采用企业实际上是十分有动力采用 SaaS 的的,比如 Adobe在 SaaS 化后,2021 年其订阅收入达 71.04 亿美元,占据总体营收的 90%以上。目前我国 Saa

121、S 行业发展相比美国处于暂时落后地位, 但 2017 年后发展进入快车道, 2017-2020年年中国中国 SaaS 行业规模行业规模 CAGR 达到达到 54%,且且 2020 年年 SaaS 占占 IT 投入比例提高到投入比例提高到 2017的的 4 倍,倍, 预计预计 SaaS 渗透率将快速提高渗透率将快速提高, 整体占比将向美国靠拢, 利好 ARM 服务器行业。 图 48:中美 SaaS 占 IT 投入比例对比 图 49:2018 年中美 SaaS 占比对比 资料来源:Gartner,德勤,中信证券研究部 资料来源:Gartner,德勤,中信证券研究部 未来发展:服务器未来发展:服务器

122、/CPU 已过拐点,电源已过拐点,电源/通信稳增长通信稳增长 飞腾信息:信创飞腾信息:信创 CPU 市占率第一,中国长城占比市占率第一,中国长城占比 28.035% ARM CPU 大发展,主营 ARM CPU 的飞腾成为了直接受益者。中国长城产品主要基于中国电子主导构建的飞腾 (Phytium) CPU 和麒麟 (Kylin) 操作系统的架构组合, 即“PKS体系”。中国长城作为占股 28.035%的大股东,有望获取投资收益。 飞腾早在上世纪 90 年代就成立了,最初的团队主要来自国防科大。飞腾历史上曾经研究过多种指令集架构的芯片,最初研究了 x86 指令集的芯片,随后在 Intel 推出

123、64 位处理器后又跟进 IA-64 指令集处理器的芯片,但由于这两个指令集掌握在 Intel 手中,产品未能实现商用。随后公司利用 Sun 公司开源的 UltraSPARC 系列芯片设计了 FT-1000 和FT-1500,分别应用在天河一号和天河二号超算上(这两台超算均由国防科大研制) 。2009年 Oracle 公司收购 Sun 后不再开源新的 UltraSPARC 芯片设计,同时飞腾团队意识到生态的重要性,因而在 2011 年确定转向 ARM 架构,并成功利用 2012 年发布的 ARMv8 架构推出了自研的 FT-1500A 芯片,使用了自研的 FTC660 核心,且取得了指令集架构永

124、久1.0%1.2%1.4%2.0%2.4%3.0%3.8%4.4%4.8%5.4%0.1%0.1%0.2%0.3%0.3%0.3%0.7%0.9%1.0%1.3%0.0%1.0%2.0%3.0%4.0%5.0%6.0%2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020美国中国23.31%65.66%18.53%6.08%58.16%28.26%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%美国中国IaaSPaaSSaaS 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部

125、分 28 授权。后续飞腾又开发出 FTC661 核心并基于此推出 FT-2000 系列,进一步还有 FTC663核心并基于此推出 S2500 和 D2000 芯片。需要注意的是,飞腾在自主可控方面的属性比飞腾在自主可控方面的属性比其他其他 ARM 芯片公司更强,此前的芯片公司更强,此前的 FTC660、661、663 核心均采用自研核心,并未使用核心均采用自研核心,并未使用ARM 的公版的公版 IP。 图 50:飞腾产品发展史 资料来源:飞腾 S2500 发布会 目前,飞腾已经真正开始商业化运作,形成了面向服务器的 S 系列、面向桌面的 D 系列、面向嵌入式的 E 系列三大产品线。 图 51:

126、飞腾三大产品线 资料来源:飞腾 S2500 发布会 从产品性能上讲,目前飞腾尚未达到业界领先水平,但已经与主流水平较为接近了。例如飞腾四路 S2500(单芯片 64 核心)服务器的 SPECint2006_rate 达到 1800+,比上一代提升一倍,这个分数与华为 RH5885H v3 服务器相同。该服务器使用四路 Xeon E7-4860v2,整个服务器 48 核心,单芯片 12 核心 24 线程,采用 Ivy Bridge 微架构,该该芯片发布于芯片发布于 2014 年初,属于当年的高端芯片年初,属于当年的高端芯片,同属 Ivy Bridge 架构的芯片中最多也只有15 个核心。可见飞腾

127、飞腾 2020 年的产品年的产品多核性能多核性能与与 Intel2014 年的年的高端高端产品性能相当产品性能相当。飞腾的下一代服务器芯片是 S5000,该芯片计划采用 7nm 制程,性能提升较大,有望超越目前市面上主流 ARM 芯片水平,目前暂时未推出。 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 29 图 52:飞腾 S2500 性能 图 53:华为 RH5885H v3 性能 资料来源:S2500 发布会 资料来源:SPEC 官网 在这样的性能基础上,飞腾目前的产品还无法和 Intel、AMD 最新的产品竞争,但这这样的性

128、能已经能够达到自主可控的要求样的性能已经能够达到自主可控的要求。因此,飞腾需要从信创(自主可控)市场起步,以后才能逐渐提高性能进入更广阔的市场。信创市场主要覆盖行业为 2+8,其中 2 主要是党、政,8 包含了电信、金融、电力、石油、交通、教育、医疗、航空航天。除了党政以外,这 8 个行业中,飞腾重点覆盖了电力、电信、金融等行业飞腾重点覆盖了电力、电信、金融等行业。 图 54:飞腾主要覆盖信创领域 资料来源:飞腾 D2000 发布会 市场空间方面,按照我们 2022 年 4 月 13 日发布的“构筑中国科技基石”系列报告 16-信创市场:空间测算 ,按小口径统计,2020 年我国政府机关就业人

129、员 1957 万人;按大口径统计,国有单位就业人员 5563 万人;按中口径统计,不含教育、卫生、社会保障等领域的国有单位就业人员共 3032 万人是目前信创产业核心市场。假设市级与区县级人数为1:3,人员与 PC 配比为 1:0.7,PC 与服务器配比为 20:1,则按照中口径计算的市级/区县级 PC 数量为 530 万/1592 万台,服务器 26.5 万/79.5 万台。假设服务器采用双路 CPU,且服务器 CPU 单价 3000 元,PC CPU 单价 800 元,则预计总计 CPU 市场空间达到 234亿元。 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19

130、 请务必阅读正文之后的免责条款部分 30 竞争格局方面,飞腾也处于领先地位。目前国内信创 CPU 市场主要就是华为海思/鲲鹏、飞腾、兆芯、申威等几家公司,按照指令集分为 ARM、x86、自主三派。 党政党政信创信创 CPU 领域,需要完全自主可控且生态健全。领域,需要完全自主可控且生态健全。申威虽然可控性能够保证,但生态匮乏;而兆芯等 x86 架构,在指令集层面的自主可控性略逊。华为海思前期是主力,但后期较为缺货;飞腾紧随其后,目前占据了市占率第一的位置,据飞腾紧随其后,目前占据了市占率第一的位置,据 CEC 称该领域市占称该领域市占率达率达 50%以上以上。 八大行业方面,飞腾已经在银行营业

131、部、电信营业厅、水电/火电/风电、变电站等各类场景获得大量实际应用。据据 CEC 数据,截至数据,截至 2020 年年 9 月飞腾在信创领域市占率已达月飞腾在信创领域市占率已达41%。 图 55:2020 年 9 月 CEC 发布数据称飞腾在信创 CPU 中占比 41% 资料来源:CEC 飞腾的景气度不仅可以从中国电子发布的市占率看出,还可以从中国长城与飞腾的关联交易、 预付款中看出。 2017 年中国长城从华大半导体处收购了飞腾 13.54%的股权, 2019年继续从中国振华收购飞腾 21.46%的股权,这一过程中长城与飞腾的关联交易也不断增多。2018 年和 2019 年飞腾都是中国长城第

132、二大采购类关联交易来源,2020 年升至第一位,2021 年为第二位。2019-2021 三年间关联交易金额从关联交易金额从 1.09 亿亿元提高到元提高到 6.05 亿亿元元,成长接近 5 倍。由于高景气,长城对飞腾预付款也较高,2019 年达到 9.42 亿元,此后随着交货量增加逐渐下降。而且,随着华为受到美国限制,飞腾或有望一定程度上为华为填补随着华为受到美国限制,飞腾或有望一定程度上为华为填补芯片空白芯片空白,景气度进一步提升。 高景气带来高业绩。2019 年信创开始后,飞腾营收大幅增长。2020 年,随着信创元年拉开序幕,飞腾迎来业绩大幅提升,营收从 2019 年的 2.07 亿元直

133、接增长到 2020 年的12.72 亿元,同期净利润首次从百万量级直接突破到亿级,直接达到 3.41 亿元,净利率也从前一年的 2.16%直接增长到 26.82%。2021 年业绩继续加速增长,营收年业绩继续加速增长,营收 22.18 亿元几乎亿元几乎翻倍翻倍,净利润达到,净利润达到 6.53 亿元,亿元,净利率达到 29.44%,进一步提升。 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 31 图 56:2018-2021 飞腾营收与净利润情况以及长城对飞腾预付款、关联交易金额(百万元) 资料来源:公司年报,中信证券研究部 业绩

134、预期方面, 飞腾总经理窦强在 2020 年飞腾生态伙伴大会中表示, 飞腾飞腾 2020 年交年交付芯片付芯片 150 万片,比万片,比 2019 年的同比增长年的同比增长 650%,营收也达到了,营收也达到了 13 亿元;亿元;并给出了 2021年交付突破 200 万片,全年营收超过 20 亿元的预期。2022 年 6 月,信创三期规划结束,后续仍有可能推出信创四期,向更大范围的行业进行推广,我们预计公司业绩仍有望进一步增长。目前飞腾芯片处于供不应求的状态,业绩主要受限于产能。而从实际情况来看,飞腾的业绩已经超预期增长。 图 57:飞腾 2021 数据展望 资料来源:2020 飞腾生态伙伴大会

135、,中信证券研究部 国产服务器国产服务器/PC:PK 生态逐渐完善,党政第一选择生态逐渐完善,党政第一选择 中国长城作为信创体系的重要组成部分,业务中的另一个重要部分是服务器与 PC 业务,而该部分作为中国电子旗下的生态体系,有望迎来协同发展。同时长城在非信创领域也有所布局。 信创业务信创业务:CEC 旗下,与飞腾配合良好旗下,与飞腾配合良好 目前目前我国信创产业呈现四大集团主导市场竞争格局的特点我国信创产业呈现四大集团主导市场竞争格局的特点,而中国长城就是,而中国长城就是 CEC 旗旗下的下的重要重要一环一环。以华为、中国电子 CEC、中国电科 CETC、浪潮四大巨头构建的生态体系63.69

136、207.21 1272.45 2217.80 1.71 4.47 341.25 652.95 26.24 108.70 501.37 604.73 0.07 942.32 816.86 155.08 2.68%2.16%26.82%29.44%0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%05000250020021营收净利润关联交易预付款净利率 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 32 形成信创产业的核心主体,其中,华为主要立足于

137、鲲鹏处理器,聚集外部上下游企业形成鲲鹏信创生态体系;中国电子 CEC、中国电科 CETC、浪潮则侧重于自建生态与战略投资或合作相结合的方式,搭建稳固的自有生态,如中国电子 CEC 战略投资易捷行云,浪潮在信息和网络安全领域选择与中孚信息进行战略合作。四大集团均已形成了涵盖基础设施、基础软件、应用软件、信息/网络安全、云服务、系统集成的完整产业链条。 表 5:国内信创产业四大流派已实现全产业链覆盖 华为(鲲鹏产业链部分企业)华为(鲲鹏产业链部分企业) 中国电子中国电子 CEC(旗下企业)(旗下企业) 中国电科中国电科 CETC(旗下企业)(旗下企业) 浪潮(旗下企业)浪潮(旗下企业) 基础设施

138、华为、神州数码、拓维信息 中国长城,飞腾信息 中电科技、卫士通 浪潮信息 基础软件 麒麟、通信、东方通 麒麟、武汉达梦 普华、人大金仓、金蝶天燕 浪潮软件 应用软件 金山办公 中标软件 慧点科技 浪潮软件 信息/网络安全 绿盟科技 奇安信 卫士通、绿盟科技、海康威视 中孚信息 云服务 华为云、金山云 中国电子云 太极股份、中国电科云 浪潮云 系统集成 太骏股份、神州信息、东华软件 中国软件、中国系统 太极股份、卫士通 浪潮集团 资料来源:众诚智库,中信证券研究部 信息安全整机及解决方案主要业务模式主要是为大型国有企业、政府机构等主要客户按照财政支出计划进行年度采购,根据主要客户订单进行生产和销

139、售。根据公司年报,公司前五大客户中包括工商银行、中软信息系统工程等公司。 作为中国电子旗下的整机厂商, 近几年公司服务器与整机出货量每年在200万台以上。然而平均单价仅为 1000 元左右,其原因在于公司销售的整机产品不仅是桌面计算机和服务器,还包括各种刷卡机、挂号机等。根据公司官网,公司的信息安全整机产品包含计算机、服务器、商用智能设备、通信与消费电子四大类。 表 6:中国长城信息安全整机及解决方案销售情况 年份年份 销量(万台)销量(万台) 产量(万台)产量(万台) 库存(万台)库存(万台) 销售收入(百万元)销售收入(百万元) 平均单价(元)平均单价(元) 2017 180 176 4

140、1992.47 1106.93 2018 207 204 4 1928.21 931.50 2019 212 213 5 2769.56 1306.40 2020 255 259 10 4527.34 1775.43 2021 366 371 21 - - 资料来源:公司公告,中信证券研究部 而长城的桌面机和服务器出货量,我们可以参考中国电子发布的信创产品销售情况。在 CEC 下属的 P-K 生态系统中,长城整机占比偏低,其余各类产品占比均在 50%附近,而长城整机占比为 18%,中标数量 27.5 万台,金额 15.7 亿元。此外,根据公司 2021 年年报,公司产品在党政市场综合市占率近

141、1/3,央企试点销售覆盖率超 50%。 表 7:CEC 下属 PK 生态在信创市场中的业绩与市占率情况 市占率市占率 中标金额(亿元)中标金额(亿元) 中标数量中标数量 飞腾 CPU 41% 20.5 下单 196 万片,出货 127 万片 麒麟操作系统 60% 3.6 104.3 万套 长城整机 18% 15.7 27.5 万台 迈普网络设备 48% 1.18 达梦数据库 55% 2.6 7440 套 奇安信安全软件 60% 1.5 100 万个点 资料来源:CEC,中信证券研究部;2020 年 9 月数据 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅

142、读正文之后的免责条款部分 33 从以上数据我们可以得出,长城信创整机的平均单价为 5709 元,因此服务器并未在信创整机中占据绝对优势比例。 长城销售的信创整机中,都使用飞腾长城销售的信创整机中,都使用飞腾 CPU,比如服务器领域的擎天系列(官网服务器全部为擎天系列并且均使用飞腾 CPU) 、 笔记本领域的长城 UF 系列/TN 系列轻薄办公本、台式机领域的世恒 DF 系列等。长城信创专注 PKS 体系。因此我们未来可以通过采购飞腾CPU 数量来判断长城信创整机销售情况。 此外长城占股长城占股 44%的子公司长城超云也提供部分信创云服务器的子公司长城超云也提供部分信创云服务器,采用的 CPU

143、包含了多家国产 CPU 公司的产品,包括鲲鹏(920) 、 、飞腾(S2500、FT1500A、FT2000+等)等,官网共列出了 25 款产品。 公司对于信创业务的未来也表现出了一定的信心,这一点可以在 2020 年公司非公开发行的研发投入中得以体现。2020 年非公开发行年非公开发行募资后公司将投资募资后公司将投资 30.074 亿元在国产整亿元在国产整机智能化产线建设项目, 投资机智能化产线建设项目, 投资 3 亿在关键芯片研发项目亿在关键芯片研发项目 (该项目总共 5 款芯片, 包括 PCIe接口芯片等) ,投资 3.5547 亿元在自主安全整机设计仿真实验室及特种计算机研发中心建设项

144、目。同时公司还将在全国 7 个城市建设信创云示范工程,每个城市投资 1 亿元(每个城市配置不完全相同,但典型配置是购置 20 台管理服务器,400 台普通型计算服务器,60 台高性能服务器,20 台数据库服务器,还有各类交换机、防火墙、堡垒机等,预计将能够拉动公司服务器业务) 。 未来产能与业绩增长方面,公司也有所预期。根据公司非公开发行申请反馈回复函披露,截至 2020 年 9 月 30 日,中国长城已在湖南株洲建成中国长城已在湖南株洲建成 4 条条 SMT 产线产线(整机生产流程即 SMT、组装、老化三个环节) ,年度产能为,年度产能为 200 万台标准化计算机整机。中国长城万台标准化计算

145、机整机。中国长城 2020年度排产量约年度排产量约 48 万台,产能利用率为万台,产能利用率为 24%。产能利用率偏低的原因在于,国内信创招标在 2020Q3 才大规模启动,而且各省市招标进度也有差异,同时还需要储备部分产能。根据中国长城公司和中信建投证券股份有限公司关于公司 2020 年度非公开发行 A 股股票申请文件反馈意见的回复 20210929援引的第三方机构调研测算,2020 年全国党政国产年全国党政国产计算机招标近计算机招标近 300 万台万台, 进展符合预期。 预计 2021 年市场规模较 2020 年将会有所提升。围绕着政府业务和民生服务的电子政务应用国产化迁移适配和测试验证

146、2020 年开始起步,整体市场空间是办公应用的 5 倍左右,部分政务应用在 2020 年底实现部门级上线,回复函称 2021 年在部分电子政务垂直行业开启规模化推广。截至 2021 年 9 月,中国长城信中国长城信创市场在手订单主要包括标准化国产计算机整机约创市场在手订单主要包括标准化国产计算机整机约 20 万台万台。 2021 年,长城业务中大部分是针对政府信创的整机。随着政务云的发展,信创服务器出货量将更多,根据中国信通院预测,2020-2023 年政务云市场 CAGR 可达 20.6%。目前国内的政务云方面,诸多典型案例都采用了长城服务器,例如数字广东(粤省事、粤商通、粤康码、广东电子公

147、文等都运行在数字广东上) 、金税四期、电子发票云等政务云都采用了腾讯云+长城服务器(飞腾 CPU)的架构。 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 34 图 58:中国政务云市场规模及增速 资料来源:中国信通院(含预测),中国长城非公开发行回复函,中信证券研究部 虽然其他行业信创在2021年长城收入中占比不多, 但随着2022年中期信创三期验收,后续行业信创将接棒成为增长驱动力。尤其是金融云领域是长城业务重点领域,随着飞腾首款多路服务器芯片 S2500 出货,电信运营商也成为新业务突破口。 信创整机领域,公司的主要竞争对手包

148、括同方股份、浪潮信息、曙光信息、华为等,并且四大集团之间也存在竞争。公司依靠 CEC 的市场影响力,有望获取更大份额。 非非信创业务信创业务:长城超云提供多种云产品,中国长城提供:长城超云提供多种云产品,中国长城提供 Intel 桌面机桌面机/笔记本笔记本 中国长城在信创整机之外的产品也较为丰富。服务器方向,公司官网并未给出擎天系列以外的产品,但长城超云官网产品十分丰富,服务器产品达到 41 款,包含通用型、AI型、高密度型、刀片式、模块化融合服务器等多种类型。此外长城超云还提供存储设备、云存储、 SDN 等多样化产品。 近年来长城超云的增长也非常迅速,近年来长城超云的增长也非常迅速, 202

149、1 年的营收年的营收相比相比 2020年增长年增长 145%。 图 59:长城超云业绩情况 资料来源:公司财报,中信证券研究部 但尽管增长迅速,无论是长城超云还是中国长城,在服务器市场的占有率都不高,都未进入中国十大供应商行列,未来在信创以外的成长空间还很大。 199.1248.8324.4413.1527.7617.9732.48901114.425.0%30.4%27.3%27.7%17.1%18.5%21.5%25.2%0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0%35.0%02004006008005200192020E2

150、021E2022E2023E市场规模(亿元)增速244.40 388.05 603.46 1476.74 12.12 31.55 52.03 53.16 02004006008000920202021营收(百万元)净利润(百万元) 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 35 图 60:中国及全球服务器市场规模(亿人民币)与增速预测 图 61:2020 中国服务器市场份额 资料来源:IDC(含预测),中信证券研究部 资料来源:IDC,中信证券研究部 信创之外的桌面机、笔记本等非服务

151、器产品方面,中国长城布局也较为广泛,其官网上显示台式机主要包含主力产品世恒系列,还有嘉翔系列和带光驱的俊杰系列,一体机产品包含天意、天睿、天玺等系列,笔记本产品包含 R 系列、T 系列、UF 系列等。由于产品型号较老,大多数非服务器的官网产品均采用 Intel CPU。目前京东销量最高的长城笔记本也采用 Intel 酷睿 CPU。PC 领域相比服务器领域空间更为广阔,3 亿台的年销量远超长城整机出货量。 同时全全国产硬件国产硬件的的整机也开始进入非信创领域。整机也开始进入非信创领域。2018 年 12 月 16 日,2018 年国际女子电子竞技锦标赛在成都双流体育中心落幕。根据 CEC 官网,

152、本次大赛使用了代表国产整机先进水平的长城世恒 KF510,搭配中国电子旗下冠捷科技 AGON 爱攻专业电竞显示器,这是国产电脑软硬件装备在国际电竞赛中的首次亮相国产电脑软硬件装备在国际电竞赛中的首次亮相,为参赛选手带来了不卡顿、不延迟、不掉帧的流畅体验。此次大赛充分展示了国产化电子设备的水平和性能,验证了国产电脑软硬件设备不仅在办公体系可用,也已经可以进入到百姓的生活、娱乐、乃至专业游戏竞赛场合中,标志着国产自主软硬件设备迈出了服务公众的第一步。 图 62:全球 PC 分厂商出货量(百万台) 资料来源:Gartner,中信证券研究部 -5%0%5%10%15%20%01,0002,0003,0

153、004,0005,0006,0007,0008,00020021E2022E中国海外全球中国增速海外增速32%20%14%10%8%3%2%1%5%5%浪潮华为H3CDell联想PowerleaderZTESuperMicroODM其他54.7 58.5 64.9 72.6 55.2 56.3 63.1 67.6 39.8 41.9 46.5 50.3 19.0 18.0 19.4 22.6 17.1 15.7 17.0 20.0 77.0 68.9 56.6 63.9 262.7 259.4 267.6 297.0 0500300350201720

154、1820192020联想HPDellAppleAcer其他 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 36 电源业务:市占率领先,有望随服务器高速增长电源业务:市占率领先,有望随服务器高速增长 中国长城的电源业务历史较长,可以说一直伴随着中国 PC 产业发展。中国长城是国产 PC 的先驱, 研发出我国第一块电脑硬盘, 第一台国产显示器, 第一台国产中文 PC 等,因此,中国长城也同步研发了电源用于中国长城也同步研发了电源用于 PC 的配套。的配套。后续由于中国加入 WTO,更注重国际化,同时由于联想等民营企业的崛起,长城电脑销

155、量逐渐缩减,但电源业务一直保留并且始终在国内处于领先地位。 中国长城电源产品主要为开关电源,分为两大类,第一类是中国长城电源产品主要为开关电源,分为两大类,第一类是 IT 电源(大功率) ,包含电源(大功率) ,包含PC/服务器电源,以及工业电源服务器电源,以及工业电源(例如用于 5G 基站的电源等) ,该部分业务由;第二类是;第二类是消费品电源(小功率)消费品电源(小功率) ,例如用于电动剃须刀、电动牙刷等产品的电源,消费品电源国际化程度较高,与飞利浦等国际客户有合作,由旗下柏怡电子负责。其他产品如光伏、充电桩等业务规模都较小。 公司是市占率最高的电源厂商,这一市场地位从十余年前一直保持到公

156、司是市占率最高的电源厂商,这一市场地位从十余年前一直保持到现在。现在。根据公司公告数据,2010 年,公司国内 OEM 服务器电源出货 2.6 万台,占市场份额 9%;DIY 服务器电源出货 28.2 万台, 占市场份额 6.16%。 2009 年公司海外销售突破 13 万台, 较 2008年增长超过 5 倍。近年来公司电源业务仍然保持着增长,各类电源产品年销量合计已经突破 1 亿台,在国内服务器市场市占率达到 50%以上;PC 领域中,信创整机电源市占率也达到 50%以上,PC 电源市占率同样是第一。此外,作为电源国家标准的主要起草单位之一,中国长城强大的自主研发团队屡次获得权威奖项,证明了

157、其产品的权威性、可靠性。 图 63:长城电源荣获多项权威媒体奖项 图 64:2016-2021 电源产品销量(万台) 资料来源:公司官网 资料来源:公司年报,中信证券研究部 公司电源业务相关的子公司有柏怡国际控股有限公司、深圳中电长城能源有限公司、及北海长城能源科技有限公司,此外 2020 年 12 月 19 日公司设立全资子公司长城电源技术有限公司, 负责大功率开关电源业务。 中国长城于 2016年11月收购长城香港持有柏怡;2018 年 5 月通过中国长城(香港)实现收购 20%柏怡国际股权,控股比例增至 71%。作为中国香港、中国台湾、日本、深圳、上海、江西等地的主要电源适配器供应商,柏

158、怡国际于 2021H1 实现营收 8.37 亿元,净利润 1927 万元。柏怡国际成立于 1990 年,其主要业务内容复杂,有各类电源适配器、LED 电源及工业电源等,但基本属于小功率消费类电源。中电长城能源有限公司则主要进行逆变器、太阳能电池方面的研发及生产。 9,0549,7939,44110,18410,24800060008000001920202021 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 37 图 65:2017-2021 公司电源业务主要收入分

159、布情况(亿元) 资料来源:公司年报,中信证券研究部 电源行业整体行业壁垒偏低, 毛利普遍不高, 约 16%。 2020 年电源业务占比约 25.04%;电源业务营收达 36.18 亿元,同比增长 24.55%。2017-2020 年公司的电源业务营收增长了 33.10 %,我们预计该收入在未来稳步上升。该业务毛利率较为平稳,2020 年毛利达 6亿元。 图 66:2017-2020 年电源业务毛利及毛利率 图 67:2020 年可比公司电源业务毛利率对比 资料来源:wind,中信证券研究部 资料来源:wind,中信证券研究部 台达电子在交换式电源供应器产品为世界第一的领导厂商,是中国长城在电源

160、业务方面的主要竞争者之一。2020 年两公司电源业务收入都有较大的增长,这是由于新冠疫情推动了远程办公、线上教育等服务需求,因而带动了高功率笔电及服务器电源的需求量。 14.4114.6214.6216.2916.8812.21 15.15 14.26 19.02 23.780554045200202021深圳中电长城能源有限公司柏怡国际控股有限公司母公司及其他长城电源技术有限公司4.934.594.986.070%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%0201820192020单位:亿元单位:亿元电源业务毛利毛利

161、率16.8%15.8%19.6%0%10%20%30%中国长城科技集团股份有限公司深圳市京泉华科技股份有限公司四创电子股份有限公司 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 38 图 68:2017-2020 年电源业务收入与台达电子对比 资料来源:各公司年报,中信证券研究部,汇率取 1 新台币=0.231 人民币 公司于 2012 至 2015 年间,前后进行三次非公开募资,总金额达 3.5 亿元,期间共建立了共计 8 条 LED 电源生产线,8 条服务器生产线,共计增长了 607.5 万台 LED 电源及275 万台服务器

162、电源产能。 2014 年的高端电源扩产项目落地后达到 3.9 亿元收入。 至 2015年,公司形成年产室内灯电源 440 万台、LED 显示屏电源及 LED 路灯电源 150 万台的生产能力。公司的电源产出主要出售给下游客户。根据 2014 年 9 月 22 日的非公开发行 A股股票预案中披露,公司的核心客户有浪潮、曙光等国内服务器生产企业,占据了采购总量的 50%以上。 随着研发方面的进步,预计公司未来会发布多种新产品来弥补需求量的增长。近年来第三代半导体迎来新发展,典型材料如 GaN 与常用的硅基功率电子器件相比,具有高效节能、体积小、输出功率密度大、驱动力强劲、支持高频率等等,可以满足当

163、下及未来工业电源的发展需求,比如当今大量的手机快充头都开始使用 GaN,比以前的硅基充电头小巧高效得多。如今部分企业的电源模块也会采用氮化镓(GaN) ,并号称可以达到 1 兆赫兹(越是高频率越能够做得小巧) ;但在应用层面却相差甚远,其原因在于使用的磁性材料并不匹配。2020 年中国长城在磁性材料上有了重大进展。中国长城推出了新型磁性材料,既能满足服务器电源的需求,也能满足 5G 基站、新能源、智能家居、光储充等各领域对磁性材料高频低损耗的需求。中国长城研发的新型磁性材料能够适应氮化镓的使用频率,使之能够匹配,并发挥出氮化镓的最大效能。 表 8:常见制备功率电子器件的半导体材料物性参数 器件

164、器件 禁带宽度禁带宽度 /eV 电子迁移率电子迁移率 /(cm2/Vs) 击穿场强击穿场强 /(MV/cm) 饱和电子速率饱和电子速率 /(107cm/s) 热导率热导率 /(W/cmK) Si 1.1 600(MOS) 0.4 1.0 1.5 GaAs 1.4 6000 0.5 2.0 0.5 4H-SiC 3.3 720 2.0 2.0 4.9 GaN 3.4 2000(2DEG) 3.3 2.8 1.3 资料来源: 宽禁带半导体高频及微波功率器件与电路-赵正平,中信证券研究部 在未来,行业面临的最大挑战在于高频化、小型化、成本控制以及高频化后衍生出的散热问题等。氮化镓等第三代半导体材料的

165、应用会越来越多,市场空间也会进一步增大,从而给长城新产品带来成长空间。根据中国电源协会的数据,2019 年,我国开关电源行0554020020单位:亿人民币中国长城台达电子 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 39 业市场规模为 1503.0 亿元,而工业领域在开关电源的下游应用中占比为 53.94%,因而2019 年开关电源在工业领域应用规模为 810.7 亿元。2020 年开关电源行业市场规模为1540.6 亿元,我们根据相同比例测算,2020 年开关电源行业在工业领域应用

166、规模为 831亿元。伴随着我国经济的持续快速增长,我国电源产业呈现良好的发展态势,2016 年中国电源市场规模首次突破 2000 亿元大关,达 2056 亿元,同比增长 6.9%,2018 年,中国电源市场规模达到 2459 亿元, 同比增长 5.95%, 并预计到 2023 年其市场规模将增至 4221亿元。 图 69:2018-2023 年中国电源市场规模情况预测 资料来源:中国电源学会,中信证券研究部预测 高新电子高新电子/系统装备:军用无线通信系统装备:军用无线通信+水下通信,国防开支受益者水下通信,国防开支受益者 聚焦军工,水平行业领先聚焦军工,水平行业领先 公司公司高新电子高新电子

167、/系统装备系统装备业务聚焦业务聚焦于于军工领域军工领域,业务水平在行业领先,业务水平在行业领先。公司高新电子/系统装备业务专注于军事通信和海洋信息安全产业,是我军国防信息化系统解决方案和装备的重要提供商及服务商。依托于公司的技术水平,公司在军事通信,海洋信息产业实现核心技术自主可控,紧跟国家网络信息安全战略、国防信息化发展战略,聚焦核心主业,着力构筑核心能力自主的产品、竞争力和影响力在逐渐提高。军事通信业务领域进一步突破和完善了指控链模块化设计应用、网链融合、战术网络交换体系、宽带射频信道设计、小型化低功耗设计、 隐蔽通信等关键技术; 基于飞腾和盛科国产网络交换芯片的主板研制、基础软件适配、分

168、系统级集成、交换机实时通信及基于国产 FPGA 的新型显控等关键技术取得良好成果;海洋信息化业务领域进一步发展和应用了深远海光纤水下探测方面的关键技术。 盈利稳中求进,未来业绩向好盈利稳中求进,未来业绩向好 公司盈利在稳中求进,未来业绩公司盈利在稳中求进,未来业绩形势较形势较好。好。2021 年在系统装备领域实现营收 47.71亿元,同比增长 0.54%;毛利率为 30.19%,稳中有升。随着军改的结束,未来系统装备业务将继续增长,业绩增长空间广阔。 24593389742200200025003000350040004500201820192020

169、E2021E2022E2023E单位:亿元单位:亿元 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 40 图 70:公司高新电子/系统装备领域营业收入情况 图 71:公司高新电子/系统装备领域毛利率情况 资料来源:公司年报,中信证券研究部 资料来源:公司年报,中信证券研究部 应用场景有所拓宽,子公司营收稳步迈进应用场景有所拓宽,子公司营收稳步迈进 子公司拓宽高新电子子公司拓宽高新电子/系统装备系统装备应用应用场景场景,多元化发展。,多元化发展。在军用通信装备领域,中国长城子公司武汉中原电子集团(以下简称“中原电子” ) 、北京圣非

170、凡电子系统技术开发有限公司(以下简称“圣非凡” )均承担国家军用抗干扰通信终端设备及系统的研制,生产任务,主要客户为军方单位。对于军方用户而言,不同军种需要的产品间不存在替代性,也不影响各自的业务空间。 表 9:高新电子业务子公司情况 公司名称公司名称 公司类型公司类型 主要业务主要业务 武汉中原电子集团有限公司 子公司 主要从事军事电子领域的研发、制造与服务。 中电长城圣非凡信息系统有限公司 子公司 主要从事水下与远程通信、 危爆品拆解领域相关系统和设备的设计、 开发、 生产和服务。 长沙湘计海盾科技有限公司 子公司 主要业务为高新产品的生产与销售 资料来源:公司公告,中信证券研究部 圣非凡

171、水下圣非凡水下与远程与远程通信领域优势突出,产品多方向发展。通信领域优势突出,产品多方向发展。圣非凡主要从事水下与远程通信、危爆品拆解领域相关系统和设备的设计、开发、生产和服务,是我国水下通信和远程水声通信系统和设备的重要供应商。目前圣非凡核心业务是用于海军的长距离水下战略通信, 在国内具备主导地位。 圣非凡从 1986 年开始承担军用通信装备研制生产任务, 1999年 1 月经由 CEC 集团公司批准成立圣非凡公司。经过多年工程研发经验的积累,在该领域形成了从数据生成、融合、传输、处理,电磁波传播和抗干扰,信道机与终端,到有线和无线通信网络的互联互通、监测管理等技术方面较强的顶层设计能力;已

172、为客户提供了指挥通信一体化的有线和无线通信系统平台,取得巨大效益。 为推进圣非凡军工市场领域和装备类型的多元化发展,2020 年 7 月,公司同意圣非凡受让松辽电子 45%股权,充分利用集团内部资源填补产业链短板并打造“全产业链”式服务保障能力。 0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%00200202021营业收入 (亿元)营业收入比上年同期增减24.87%26.00%29.31%26.89%30.19%0%5%10%15%20%25%30%35%200202021 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟

173、踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 41 2017-2020 年,圣非凡的营收在迅速增长。由 2017 年的 1.70 亿元增长到 2020 年的10.36 亿元。2019 年圣非凡收购轨道交通院,交通院主营 PLC,有望与圣非凡其他业务形成协同效应。同时随着我国 093 型核潜艇不断改型,095 型攻击核潜艇和 096 型战略核潜艇工程稳步快速推进,圣非凡作为水下通信核心供应商有望进一步增长。 图 72:圣非凡 2017-2020 年营业收入和净利润变化 资料来源:公司公告,中信证券研究部 中原电子公司中原电子公司主要从事军用通信设备的生产和销售、铅酸蓄电池的生产和销

174、售、手机贸易和电子信息技术软件的研发和生产。公司在短波、超短波战术通信设备,军用抗干扰通信技术及数字化通信技术等方面实力雄厚,现正向系统网络化、数字化领域快速发展。中原电子最核心的业务主要是军用电台,主要客户为陆军,目前在陆军中占据过半的市场份额。 根据公司 2015 年公告,中原电子各类销售产品(库存产品)库存金额占比及毛利率情况如下,高新电子的库存金额占总体比重较大,我们可以从中观察到高新电子占据着核心地位。 表 10:库存金额及毛利率情况统计(2015 年) 销售产品销售产品 账面余额(万元)账面余额(万元) 占比占比 毛利率毛利率 存货跌价准备存货跌价准备 高新电子 50374.71

175、63.65% 42.66% - 应用电子 23194.08 29.31% 2.32% 23.79 能源业务 5578.17 24.60% 24.60% - 合计 79146.96 100% 21.68% 23.79 资料来源:公司公告,中信证券研究部 中原电子在 2017-2021 年营收较为稳定,波动幅度较小,这与军工业务的特性有关,在装备定型后, 装备整体设计和供应商多年保持不变, 因此军工业务持续性和稳定性较强。 1.6951.705.3010.360.3590.361.190.800.0002.0004.0006.0008.00010.00012.0002017年2018年2019年2

176、020年营业收入 亿元净利润 亿元 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 42 图 73:2017-2021 年中原电子营收与净利润(亿元) 资料来源:公司公告,中信证券研究部 七一二和海格通信是中原电子在军用通信领域的竞争对手。2017-2020 年,单独看三家公司的无线通信业务,中原电子营业额均为最高,但七一二和海格通信增速较高。增速区别主要是由于不同公司面向不同细分市场,中原电子主要面向陆军,而陆军作为我军传统优势军种已经发展相对较为完善,各类型装备基本已达到世界先进水平,近年来发展速度不如其他军种(如海军、空军、火

177、箭军等发展速度都较快) ,并且中原电子已经占据较高份额,提高空间有限。但未来,随着我国军费与装备开支的增加,中原电子仍有进一步增长空间。 图 74:2017-2021 年军用通信公司无线通信业务营收对比(亿元) 资料来源:wind,中信证券研究部 2018 年 9 月 21 日,公司同意以现金方式对中原电子进行增资,增资金额为 9.5 亿元,用于重点项目的建设和推进和中原电子业务的发展。中原电子注册资本将由原来的 13,789.10 万元增至 108,789.10 万元。2019 年 7 月,公司同意中原电子收购中国电子所持有的中元股份 4.98%的股份,最终中原电子持有中元股份 100% 股

178、权。中元股份为中原电子下属重要子企业,承担着军工科研生产任务,经营状况稳定,盈利能力较强。本次股权收购是为了提升重大资产重组中已注入上市公司资产的完整性、独立性,提升公司盈利能力。 33.43 36.37 35.84 35.66 31.17 2.47 2.34 2.51 3.00 2.88 05540200202021营业收入净利润14.2515.2819.8925.5832.8812.2517.0219.5322.8426.6633.4336.3735.8435.6631.5303540200202021

179、七一二海格通信武汉中原电子 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 43 信息化是我国未来信息化是我国未来 10 10 年国防建设的重点方向,军事通信是国防信息化的核心领域。年国防建设的重点方向,军事通信是国防信息化的核心领域。十九大报告中提出我军发展规划:确保到 2020 年基本实现机械化,信息化建设取得重大进展,战略能力有大的提升,力争到 2035 年基本实现国防和军队现代化。作为国防信息化核心领域的军事通信,未来发展前景广阔,公司相关业务有望因此受益。 风险因素风险因素 公司信创进展公司信创进展低于预期低于预期:目前信

180、创在大力推进,但在性能要求高的行业信创领域,目前尚只有部分能够替代,如果相应场景对性能要求较高,有可能国产信创服务器比例会不及预期。同时,在信创领域,也面临其它国产服务器的竞争,可能导致份额不及预期。 公司公司 ARM 生态建设生态建设低于预期低于预期:目前 X86 服务器占比超过 90%,公司基于 ARM 架构来组装服务器,原先基于 X86 的软件需要重新适配,重建生态难度较大,可能出现生态建设不及预期影响公司飞腾芯片销量及 ARM 服务器的销量。 产品迭代不及预期:服务器芯片需要持续迭代,公司 S2500 目前基于 14nm 制程,随着时间推移相对先进制程产品竞争力会显得相对不足,如果下一

181、代产品的推进不能如期落地,将会影响公司产品竞争力。 公司新建产线产能利用率不达预期:公司相继在烟台、太原、武汉、郑州等八地建设服务器产线, 如果信创需求不达预期, 可能导致届时公司产能利用率不足, 影响其毛利率。 供应链风险:供应链风险:我国 CPU 公司中,海思、飞腾、申威等已先后进入美国实体清单,因此技术开发受到一定限制。如果美国后续进一步加强管控,对公司的供应链会造成一定的风险。 盈利预测与估值分析盈利预测与估值分析 盈利预测盈利预测及假设及假设 信息安全整机及解决方案信息安全整机及解决方案:分为国产整机和信创解决方案两大板块。2021 年经过非公开发行后,两大板块均有较多扩产计划,且目

182、前现有的 SMT 生产线产能利用率仍有较大提升空间,随着信创业务进一步发展,2022 年该部分业务将迅速增长,此后增速逐渐平稳。毛利率方面,公司在整机业务提供的指引较为保守,目前虽然随着信创业务放量以及缺芯等因素,毛利率有所下降,但长期或回归正常水平。此外飞腾和长城超云将贡献一部分投资收益。 系统装备系统装备:系统装备领域主要是中原电子负责的军用通信等业务以及圣非凡负责的水下通信等业务,其他业务规模较小。军工业务进入壁垒高,有严格的资质准入要求,执行国军标的质量要求和标准管理, 从研制到装备通常需要较长时间, 因此该业务延续性较强,增长稳定。 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟

183、踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 44 电源产品电源产品:电源产品领域,柏怡控股旗下的消费品电源占比较高,长城电源下属大功率电源业务占比也较高,中电长城业务占比较低。未来随着柏怡科技烟台基地投产,外加新能源业务逐渐放量,增长稳定。该业务竞争对手较多,预计毛利率稳定在 15%-20%左右。 表 11:中国长城分业务营收与毛利预测(百万元) 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 信息安全整机及解决方案信息安全整机及解决方案 业务增速 43.63% 63.47% 61.00% 35.00% 30.00% 20.00% 15.00% 收

184、入 2769.56 4527.34 7289.02 9840.17 12792.23 15350.67 17653.27 成本 2007.21 3521.09 6086.33 8167.34 10591.96 12664.30 14475.68 毛利 498.05 607.26 1202.69 1672.83 2200.26 2686.37 3177.59 毛利率(%) 27.53% 22.23% 16.50% 17.00% 17.20% 17.50% 18.00% 业务收入比例(%) 25.54% 31.34% 40.97% 46.54% 51.20% 54.15% 56.35% 电源产品电

185、源产品 业务增速 -4.65% 24.55% 28.91% 13.00% 13.00% 10.00% 7.00% 收入 2904.49 3617.66 4663.54 5269.80 5954.88 6550.37 7008.89 成本 2406.44 3010.41 3848.68 4400.29 5002.10 5502.31 5887.47 毛利 498.05 607.26 814.86 869.52 952.78 1048.06 1121.42 毛利率(%) 17.15% 16.79% 17.47% 16.50% 16.00% 16.00% 16.00% 业务收入比例(%) 26.78

186、% 25.04% 26.21% 24.92% 23.83% 23.11% 22.37% 系统装备系统装备 业务增速 2.78% 15.40% 0.54% 3.00% 3.00% 3.00% 3.00% 收入 4112.17 4745.53 4771.13 4914.26 5061.69 5213.54 5369.95 成本 2906.87 3469.67 3330.62 3538.27 3644.42 3753.75 3866.36 毛利 1205.30 1275.87 1440.51 1375.99 1417.27 1459.79 1503.59 毛利率(%) 29.31% 26.89% 3

187、0.19% 28.00% 28.00% 28.00% 28.00% 业务收入比例(%) 37.92% 32.85% 26.82% 23.24% 20.26% 18.39% 17.14% 资料来源:Wind,中信证券研究部预测 费用方面,我们预期随着公司销售增长,各类费用水平将逐渐下降,净利润水平逐渐提升。 综上,我们预测公司 2022-2024 年 EPS 分别为 0.28/0.37/0.46 元。 表 12:20222024 年中国长城盈利预测及估值水平 项目项目/年度年度 2020 2021 2022E 2023E 2024E 营业收入(百万元) 14,446 17,790 21,144

188、24,985 28,349 营业收入增长率 YoY 33.2% 23.2% 18.9% 18.2% 13.5% 净利润(百万元) 928 598 887 1,187 1,472 净利润增长率 YoY -16.8% -35.6% 48.5% 33.8% 24.0% 每股收益 EPS(基本)(元) 0.29 0.19 0.28 0.37 0.46 毛利率 22.6% 20.9% 19.6% 19.2% 19.2% 净资产收益率 ROE 10.4% 6.2% 6.1% 7.7% 8.9% 每股净资产(元) 2.78 3.01 4.48 4.78 5.14 PE 33.8 52.4 35.3 26.4

189、 21.3 PB 3.5 3.2 2.2 2.0 1.9 PS 2.2 1.8 1.5 1.3 1.1 资料来源:wind,中信证券研究部预测 注:股价为 2022 年 5 月 16 日收盘价。 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 45 估值估值分析分析 我们选取 PE 估值法对公司进行估值。我们认为,中国长城在信创属性、军工属性等方面与可比公司较为接近。此外 2022 年后县乡信创、行业信创领域市场空间预计比当前信创核心市场更大,因此,结合可比公司平均 PE 水平与未来增长空间,给予公司 2022年 40 倍 PE,对

190、应每股价格 11.2 元,给予“增持”评级。 表 13:中国长城与部分可比公司估值水平对比情况 代码代码 公司公司 股价股价 EPS PE 2021 2022E 2023E 2024E 2021 2022E 2023E 2024E 002465 海格通信 9.07 0.28 0.36 0.45 0.54 38.50 25.26 20.29 16.67 300474 景嘉微 87.47 0.97 1.51 2.16 2.92 156.62 57.90 40.55 29.98 603019 中科曙光 25.04 0.79 1.04 1.35 1.74 34.84 24.05 18.59 14.41

191、 688262 国芯科技 31.71 0.29 0.66 1.05 1.66 48.11 30.26 19.10 平均 38.32 0.68 0.89 1.25 1.72 76.65 36.08 27.42 20.04 000066 中国长城 11.60 0.19 0.28 0.37 0.46 69.63 40.00 30.27 24.35 资料来源:Wind,中信证券研究部预测 注:收盘价为 2021 年 5 月 16 日;除了中国长城为中信证券研究部预测外,其他公司的 EPS 预测为 Wind 一致预期 相关研究相关研究 基础设施产业专题报告稳增长发力搭台,新老基建产业链共舞 (2022-

192、02-17) 中国长城(000066.SZ)2021 年中报点评信创加速落地,飞腾进入放量期(2021-09-09) 中国长城(中国长城(000066.SZ)跟踪报告跟踪报告2022.5.19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 46 利润表(百万元) 指标名称指标名称 2020 2021 2022E 2023E 2024E 营业收入 14,446 17,790 21,144 24,985 28,349 营业成本 11,179 14,072 17,002 20,179 22,908 毛利率 22.6% 20.9% 19.6% 19.2% 19.2% 税金及附加 124 87 143 169 17

193、4 销售费用 493 653 740 874 992 销售费用率 3.4% 3.7% 3.5% 3.5% 3.5% 管理费用 728 1,078 1,142 1,349 1,474 管理费用率 5.0% 6.1% 5.4% 5.4% 5.2% 财务费用 315 344 241 226 223 财务费用率 2.2% 1.9% 1.1% 0.9% 0.8% 研发费用 1002 1247 1480 1749 1985 研发费用率 6.9% 7.0% 7.0% 7.0% 7.0% 投资收益 95 378 411 545 744 EBITDA 1,663 1,413 1,632 1,938 2,255

194、营业利润率 7.24% 4.16% 4.99% 5.62% 6.24% 营业利润 1,046 741 1,054 1,404 1,769 营业外收入 3 5 7 5 6 营业外支出 5 7 8 7 7 利润总额 1,044 738 1,054 1,402 1,767 所得税 69 56 98 110 145 所得税率 6.7% 7.6% 9.3% 7.8% 8.2% 少数股东损益 47 85 69 105 150 归属于母公司股东的净利润 928 598 887 1,187 1,472 净利率 6.4% 3.4% 4.2% 4.8% 5.2% 资产负债表(百万元) 指标名称指标名称 2020

195、2021 2022E 2023E 2024E 货币资金 4,706 3,878 6,419 7,057 7,598 存货 5,605 7,197 8,266 10,084 11,435 应收账款 3,710 4,746 5,657 6,593 7,546 其他流动资产 4,544 4,329 6,612 7,210 7,385 流动资产 18,566 20,149 26,954 30,944 33,963 固定资产 2,900 3,970 3,868 3,757 3,342 长期股权投资 771 1,326 1,326 1,326 1,326 无形资产 517 661 661 661 661

196、其他长期资产 4,777 6,605 6,372 6,091 6,119 非流动资产 8,965 12,561 12,227 11,836 11,448 资产总计 27,530 32,711 39,181 42,779 45,411 短期借款 2,582 4,133 4,496 5,013 4,912 应付账款 3,682 5,396 6,026 7,179 8,351 其他流动负债 5,455 5,902 6,577 7,429 7,665 流动负债 11,719 15,432 17,098 19,621 20,927 长期借款 3,390 3,020 3,020 3,020 3,020 其

197、他长期负债 3,074 3,496 3,496 3,496 3,496 非流动性负债 6,464 6,516 6,516 6,516 6,516 负债合计 18,183 21,947 23,614 26,137 27,443 股本 2,928 2,940 3,226 3,226 3,226 资本公积 596 914 4,615 4,615 4,615 归属于母公司所有者权益合计 8,959 9,708 14,444 15,414 16,588 少数股东权益 388 1,055 1,124 1,229 1,379 股东权益合计 9,347 10,763 15,568 16,643 17,968

198、负债股东权益总计 27,530 32,711 39,181 42,779 45,411 现金流量表(百万元) 指标名称指标名称 2020 2021 2022E 2023E 2024E 税后利润 975 682 956 1,292 1,622 折旧和摊销 350 415 406 415 415 营运资金的变化 -1,490 -1,743 -3,299 -1,411 -1,133 其他经营现金流 333 356 126 -215 -441 经营现金流合计 167 -289 -1,810 82 463 资本支出 -1,510 -1,023 0 0 0 投资收益 95 378 411 545 744

199、其他投资现金流 -283 -1,610 -30 -62 -47 投资现金流合计 -1,698 -2,255 381 482 698 权益变化 0 747 3,987 0 0 负债变化 1,346 1,636 363 517 -101 股利支出 -255 -253 -139 -217 -297 其他融资现金流 1,034 -343 -241 -226 -223 融资现金流合计 2,125 1,786 3,970 74 -620 现金及现金等价物净增加额 594 -758 2,541 638 541 主要财务指标 指标名称指标名称 2020 2021 2022E 2023E 2024E 增长率(增

200、长率(%) 营业收入 33.2% 23.2% 18.9% 18.2% 13.5% 营业利润 -22.3% -29.2% 42.3% 33.1% 26.0% 净利润 -16.8% -35.6% 48.5% 33.8% 24.0% 利润率(利润率(%) 毛利率 22.6% 20.9% 19.6% 19.2% 19.2% EBITDA Margin 11.5% 7.9% 7.7% 7.8% 8.0% 净利率 6.4% 3.4% 4.2% 4.8% 5.2% 回报率(回报率(%) 净资产收益率 10.4% 6.2% 6.1% 7.7% 8.9% 总资产收益率 3.4% 1.8% 2.3% 2.8% 3

201、.2% 其他(其他(%) 资产负债率 66.0% 67.1% 60.3% 61.1% 60.4% 所得税率 6.7% 7.6% 9.3% 7.8% 8.2% 股利支付率 27.3% 23.2% 24.5% 25.0% 24.2% 资料来源:公司公告,中信证券研究部预测 分析师声明分析师声明 主要负责撰写本研究报告全部或部分内容的分析师在此声明: (i)本研究报告所表述的任何观点均精准地反映了上述每位分析师个人对标的证券和发行人的看法; (ii)该分析师所得报酬的任何组成部分无论是在过去、现在及将来均不会直接或间接地与研究报告所表述的具体建议或观点相联系。 评级说明评级说明 投资建议的评级标准投

202、资建议的评级标准 评级评级 说明说明 报告中投资建议所涉及的评级分为股票评级和行业评级(另有说明的除外) 。评级标准为报告发布日后 6 到 12 个月内的相对市场表现,也即:以报告发布日后的 6 到 12 个月内的公司股价(或行业指数)相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅作为基准。其中:A 股市场以沪深 300指数为基准,新三板市场以三板成指(针对协议转让标的)或三板做市指数(针对做市转让标的)为基准;香港市场以摩根士丹利中国指数为基准;美国市场以纳斯达克综合指数或标普 500 指数为基准;韩国市场以科斯达克指数或韩国综合股价指数为基准。 股票评级股票评级 买入 相对同期相关证券市场代表性指

203、数涨幅 20%以上 增持 相对同期相关证券市场代表性指数涨幅介于 5%20%之间 持有 相对同期相关证券市场代表性指数涨幅介于-10%5%之间 卖出 相对同期相关证券市场代表性指数跌幅 10%以上 行业评级行业评级 强于大市 相对同期相关证券市场代表性指数涨幅 10%以上 中性 相对同期相关证券市场代表性指数涨幅介于-10%10%之间 弱于大市 相对同期相关证券市场代表性指数跌幅 10%以上 其他声明其他声明 本研究报告由中信证券股份有限公司或其附属机构制作。中信证券股份有限公司及其全球的附属机构、分支机构及联营机构(仅就本研究报告免责条款而言,不含 CLSA group of compani

204、es) ,统称为“中信证券” 。 法律主体声明法律主体声明 本研究报告在中华人民共和国(香港、澳门、台湾除外)由中信证券股份有限公司(受中国证券监督管理委员会监管,经营证券业务许可证编号:Z20374000)分发。本研究报告由下列机构代表中信证券在相应地区分发:在中国香港由 CLSA Limited 分发;在中国台湾由 CL Securities Taiwan Co., Ltd.分发;在澳大利亚由 CLSA Australia Pty Ltd.(金融服务牌照编号:350159)分发;在美国由 CLSA group of companies(CLSA Americas, LLC(下称“CLSA

205、Americas” )除外)分发;在新加坡由 CLSA Singapore Pte Ltd.(公司注册编号:198703750W)分发;在欧洲经济区由 CLSA Europe BV分发;在英国由 CLSA (UK)分发;在印度由 CLSA India Private Limited 分发(地址:孟买(400021)Nariman Point 的 Dalamal House 8 层;电话号码:+91-22-66505050;传真号码:+91-22-22840271;公司识别号:U67120MH1994PLC083118;印度证券交易委员会注册编号:作为证券经纪商的 INZ000001735,作为

206、商人银行的 INM000010619,作为研究分析商的 INH000001113) ;在印度尼西亚由 PT CLSA Sekuritas Indonesia 分发;在日本由 CLSA Securities Japan Co., Ltd.分发;在韩国由 CLSA Securities Korea Ltd.分发;在马来西亚由 CLSA Securities Malaysia Sdn Bhd 分发;在菲律宾由 CLSA Philippines Inc.(菲律宾证券交易所及证券投资者保护基金会员)分发;在泰国由 CLSA Securities (Thailand) Limited 分发。 针对不同司法

207、管辖区的声明针对不同司法管辖区的声明 中国:中国:根据中国证券监督管理委员会核发的经营证券业务许可,中信证券股份有限公司的经营范围包括证券投资咨询业务。 美国:美国:本研究报告由中信证券制作。本研究报告在美国由 CLSA group of companies(CLSA Americas 除外)仅向符合美国1934 年证券交易法下15a-6 规则定义且 CLSA Americas 提供服务的“主要美国机构投资者”分发。对身在美国的任何人士发送本研究报告将不被视为对本报告中所评论的证券进行交易的建议或对本报告中所载任何观点的背书。 任何从中信证券与 CLSA group of companies

208、获得本研究报告的接收者如果希望在美国交易本报告中提及的任何证券应当联系 CLSA Americas。 新加坡:新加坡:本研究报告在新加坡由 CLSA Singapore Pte Ltd.(资本市场经营许可持有人及受豁免的财务顾问) ,仅向新加坡证券及期货法s.4A(1)定义下的“机构投资者、认可投资者及专业投资者”分发。根据新加坡财务顾问法下财务顾问(修正)规例(2005) 中关于机构投资者、认可投资者、专业投资者及海外投资者的第 33、34 及 35 条的规定, 财务顾问法第 25、27 及 36 条不适用于 CLSA Singapore Pte Ltd.。如对本报告存有疑问,还请联系 CL

209、SA Singapore Pte Ltd.(电话:+65 6416 7888) 。MCI (P) 024/12/2020。 加拿大:加拿大:本研究报告由中信证券制作。对身在加拿大的任何人士发送本研究报告将不被视为对本报告中所评论的证券进行交易的建议或对本报告中所载任何观点的背书。 英国:英国:本研究报告归属于营销文件,其不是按照旨在提升研究报告独立性的法律要件而撰写,亦不受任何禁止在投资研究报告发布前进行交易的限制。本研究报告在英国由 CLSA (UK)分发,且针对由相应本地监管规定所界定的在投资方面具有专业经验的人士。涉及到的任何投资活动仅针对此类人士。若您不具备投资的专业经验,请勿依赖本研

210、究报告。 欧洲经济区:欧洲经济区:本研究报告由荷兰金融市场管理局授权并管理的 CLSA Europe BV 分发。 澳大利亚:澳大利亚:CLSA Australia Pty Ltd (“CAPL”) (商业编号:53 139 992 331/金融服务牌照编号:350159) 受澳大利亚证券与投资委员会监管,且为澳大利亚证券交易所及 CHI-X 的市场参与主体。本研究报告在澳大利亚由 CAPL 仅向“批发客户”发布及分发。本研究报告未考虑收件人的具体投资目标、 财务状况或特定需求。 未经 CAPL 事先书面同意, 本研究报告的收件人不得将其分发给任何第三方。 本段所称的 “批发客户” 适用于 公

211、司法 (2001) 第 761G 条的规定。CAPL 研究覆盖范围包括研究部门管理层不时认为与投资者相关的 ASX All Ordinaries 指数成分股、离岸市场上市证券、未上市发行人及投资产品。CAPL 寻求覆盖各个行业中与其国内及国际投资者相关的公司。 一般性声明一般性声明 本研究报告对于收件人而言属高度机密,只有收件人才能使用。本研究报告并非意图发送、发布给在当地法律或监管规则下不允许向其发送、发布该研究报告的人员。本研究报告仅为参考之用,在任何地区均不应被视为买卖任何证券、金融工具的要约或要约邀请。中信证券并不因收件人收到本报告而视其为中信证券的客户。本报告所包含的观点及建议并未考

212、虑个别客户的特殊状况、目标或需要,不应被视为对特定客户关于特定证券或金融工具的建议或策略。对于本报告中提及的任何证券或金融工具,本报告的收件人须保持自身的独立判断。 本报告所载资料的来源被认为是可靠的,但中信证券不保证其准确性或完整性。中信证券并不对使用本报告所包含的材料产生的任何直接或间接损失或与此有关的其他损失承担任何责任。本报告提及的任何证券或金融工具均可能含有重大的风险,可能不易变卖以及不适合所有投资者。本报告所提及的证券或金融工具的价格、价值及收益可能会受汇率影响而波动。过往的业绩并不能代表未来的表现。 本报告所载的资料、观点及预测均反映了中信证券在最初发布该报告日期当日分析师的判断

213、,可以在不发出通知的情况下做出更改,亦可因使用不同假设和标准、采用不同观点和分析方法而与中信证券其它业务部门、单位或附属机构在制作类似的其他材料时所给出的意见不同或者相反。中信证券并不承担提示本报告的收件人注意该等材料的责任。中信证券通过信息隔离墙控制中信证券内部一个或多个领域的信息向中信证券其他领域、单位、集团及其他附属机构的流动。负责撰写本报告的分析师的薪酬由研究部门管理层和中信证券高级管理层全权决定。分析师的薪酬不是基于中信证券投资银行收入而定,但是,分析师的薪酬可能与投行整体收入有关,其中包括投资银行、销售与交易业务。 若中信证券以外的金融机构发送本报告,则由该金融机构为此发送行为承担全部责任。该机构的客户应联系该机构以交易本报告中提及的证券或要求获悉更详细信息。本报告不构成中信证券向发送本报告金融机构之客户提供的投资建议,中信证券以及中信证券的各个高级职员、董事和员工亦不为(前述金融机构之客户)因使用本报告或报告载明的内容产生的直接或间接损失承担任何责任。 未经中信证券事先书面授权,任何人不得以任何目的复制、发送或销售本报告。未经中信证券事先书面授权,任何人不得以任何目的复制、发送或销售本报告。 中信证券中信证券 2022 版权所有。保留一切权利。版权所有。保留一切权利。

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