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【研报】电子元器件行业服务器系列报告一（计算篇）：CPU平台升级及其影响-20200510[68页].pdf

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1、 1 服务器系列报告一服务器系列报告一（计算篇计算篇）：）：CPUCPU 平台平台升级及其影响升级及其影响我们坚定看好数据中心服务器产业链，主要逻辑有四点：我们坚定看好数据中心服务器产业链，主要逻辑有四点：（1）流量需求长期稳定向上，无线通信和数据通信发展的核心驱动都是流量增长，具体表现为 3G/4G/5G 网络部署以及后周期数据中心的持续投资；（2）从行业周期的角度，相比于无线通信技术十年一代的升级周期，服务器平台技术持续升级周期仅为 23 年，说明数据算力提升的需求比网络带宽增加的需求更大；（3）从市场空间的角度，我们测算服务器市场规模超过 930 亿美元/ 年

2、，基站设备约为 215 亿美元/年（服务器基于 IDC 数据，基站基于三大运营商 CAPEX 及中国占全球 70%左右市场）；（4）供给端：服务器硬件升级的核心是数据处理（XPU）、存储（DRAM 和 SSD）和传输（光通信-连接器和光模块），国产化能力长期偏弱，供应链集中在欧美日韩台地区，但在贸易战和全球供应链危机背景下，已经呈现加速发展的趋势，我们认为中国大陆电子产业链下一个十年重点看国产替代，服务器产业链值得重视。我们推出系列报告详细拆解服务器我们推出系列报告详细拆解服务器产业链产业链。系列一至五将分别介绍计算、存储、传输、其他相关固件、以及代工行业投资机会。本

3、篇为系列一计算篇，重点阐述 CPU（XPU）升级及其影响：（1）CPU 围绕微结构和制程工艺持续升级，带动芯片设计、制造和封测全产业链景气度回升；（2）下一代 CPU 将兼容最新内存标准和 PCIe 总线标准， “CPU+芯片组+总线”平台升级影响在于：主板 PCB 高速性能跃进（层数和材料变化）； CPU 功耗增加，主板散热性能和电源功率同比提升。投资建议投资建议：（1）华为鲲鹏生态系统及系列服务器市场推广进度（云计算 IaaS 市场全球第六国内第三）；（2）CPU/GPU/AI 加速芯片上游制造和封测产业链，建议关注中芯国际、长电科技和通富微电（封测）和兴森科技（

4、封装基板）、胜宏科技（显卡线路板），推荐深南电路；（3）主板高速 PCB 及上游覆铜板 CCL 材料，重点推荐生益科技和华正新材（CCL）、深南电路和沪电股份（PCB）；（4）服务器液冷散热新方案，建议关注英维克；（5）服务器主板模块电源，关注中国长城（持有飞腾 30%股权）、 Tabl e_Ti t l e 2020 年年 05 月月 10 日日电子元器件电子元器件 Tabl e_BaseI nf o 行业深度分析行业深度分析证券研究报告投资投资评级评级领先大市领先大市-A 维持维持评级评级 Tabl e_Fi rst St oc k 首选股票首选股票目标价目标

5、价评级评级 002916 深南电路 225.90 买入-A 002463 沪电股份 30.52 买入-A 600183 生益科技 30.73 买入-A 603186 华正新材 49.98 买入-A Tabl e_C hart 行业表现行业表现资料来源：Wind资讯 % 1M 3M 12M 相对收益相对收益 -5.89 -10.08 -24.30 绝对收益绝对收益 -2.55 -9.44 -18.81 马良马良分析师 SAC 执业证书编号：S01 薛辉蓉薛辉蓉报告联系人相关报告相关报告 2019 年年报2020 年一季报总结：业绩整体承

6、压，TWS/基站高频 PCB/国产替代高景气，结构性增长突出 2020-05-06 基金一季报持仓分析：电子配臵比例达历史峰值，半导体取代零部件制造成第一大配臵子板块 2020-04-25 电子板块反转可期：iPhone SE 发布， 5G 基站自主芯片迎来量产 2020-04-19 消费电子龙头坚定股份回购，服务器 DRAM 原厂配合 CPU 新平台升级，悉数完成 DDR5 产线布局 2020-04-06 数据中心产业链梳理：CPU 平台升级， DRAM 周期反转， PCB 量价齐升 2020-03-01 -5% 10% 25% 40% 55% 70% 85% 2019

7、--012020-05 电子元器件沪深300 2 新雷能和中恒电气。风险提示：风险提示：Intel 下一代服务器 CPU 平台升级不及预期；Intel 10nm 制程工艺不及预期；华为鲲鹏生态建设和推广不及预期 pOoRrQpMqNqRuNmOzRnRvNaQaO6MnPoOtRpPiNoOmRlOrQsQ8OnNyRNZqRsPvPrNwO 行业深度分析/电子元器件 3 内容目录内容目录写在前面：写在前面： . 8 1. CPU：关注华为鲲鹏产业链，以及：关注华为鲲鹏产业链，以及 AMD 产业链封测和基板供应商产业链封测和基板供应商 . 9 1.1. IDM

8、龙头 Intel 当前占主导地位，警惕新工艺延期风险 . 10 1.1.1. 新一代 CPU 量价齐升，Intel DCG 业务呈现回暖迹象 .11 1.1.2. IDM 龙头，Intel 制造和封测主要靠内部消化 . 15 1.2. AMD 强势逆袭，带动国内上游封测供应商 . 16 1.2.1. AMD 工艺进程走在 Intel 之前，服务器市场有望迎来高成长 . 16 1.2.2. 由台积电承接高端产品代工，国产封测和 IC 基板供应商显著受益 . 18 1.3. ARM 架构在服务器市场大有可为，国产替代充分受益. 21 1.3.1. ARM 架构优势明显，端云协同助力开拓服务器市场

9、. 22 1.3.2. 国产化加速，重点关注华为鲲鹏产业链 . 24 1.3.2.1. 飞腾：基于 ARM 架构形成完整家族产品，主要定位超算和党政军市场 . 24 1.3.2.2. 华为：“一云两翼双引擎”布局鲲鹏计算产业，2020 年加速发展 . 26 2. 独显独显 GPU：国产化任重而道远，：国产化任重而道远，FPGA 和和 ASIC 替代可期替代可期 . 33 2.1. GPU 短期受 PCIe 升级有限，核心关注龙头新产品上市 . 34 2.2. GPU 市场 Nvidia 遥遥领先，重点关注显卡 PCB 供应商. 35 2.3. AI 需求增长，FPGA 和 ASIC 分享市场

10、. 38 2.4. 国产 GPU 厂商屈指可数，FPGA 和 ASIC 或将实现弯道超车 . 40 2.4.1. 国产 GPU 屈指可数，重点关注景佳微、长沙韶光（航景科技） . 40 2.4.2. 国产 FPGA 实力强劲，重点关注紫光国微、上海复微（拟科创上市） . 42 3. 主板主板 PCB：CPU 平台升级，平台升级，PCB 层数增加材料升级层数增加材料升级 . 43 3.1. “CPU+芯片组+总线”平台：CPU 厂商主导升级，按照 24 年周期推进. 43 3.2. PCIe 总线传输速率翻倍，关注主板 PCB . 47 3.2.1. 高速 PCB 生产难度大，价格和毛利率高于普

11、通 PCB . 50 3.2.2. 高速 CCL 材料和配方难度大，等级越高附加值越明显. 51 4. 机箱：液冷散热加速渗透，电源功率增加产品升级机箱：液冷散热加速渗透，电源功率增加产品升级. 54 4.1. 散热：液冷散热趋势渐起，2020 年有望贡献 10 亿元增量空间 . 55 4.2. 电源：系统电源重视 HVDC 方案渗透，模块电源功率提升重点关注国产化. 57 4.2.1. 系统电源：UPS 仍为主流，重点关注 HVDC 的替代性 . 57 4.2.2. 模块电源：CPU 升级带动电源功率显著提升，重点关注国产替代. 61 5. 标的推荐：重点推荐标的推荐：重点推荐 PCB 板块

12、，建议关注国内封测供应商板块，建议关注国内封测供应商 . 63 5.1. PCB：重点推荐深南电路、沪电股份，建议关注胜宏科技、兴森科技 . 63 5.2. CCL：重点推荐生益科技和华正新材. 64 5.3. 芯片封测：AMD 产业链建议关注通富微电；鲲鹏产业链建议关注长电科技 . 65 图表目录图表目录图 1：算力时代的发展机会 . 8 图 2：数字计算的三个核心维度 . 8 图 3：服务器内部数据传输原理示意图. 9 图 4：Intel 各类型 CPU 市场份额一览. 9 图 5：服务器主板架构图. 9 图 6：Intel 服务器主板. 12 图 7：Intel 平台升级历史 . 12

13、行业深度分析/电子元器件 4 图 8：Intel 服务器 CPU 平台及产品升级规划 . 12 图 9：单路/双路/四路及以上服务器需求/关注度分布 . 13 图 10：不同价位服务器占比 . 13 图 11：Intel 主营业务构成（2019 财年）. 14 图 12：Intel 营业收入及增速. 14 图 13：Intel 资本开支统计（亿美元）. 14 图 14：Intel 营业收入和利润增速对比. 14 图 15：Intel DCG 收入（亿美元）及同比增速、全球服务器市场规模及同比增速 . 14 图 16：芯片制造厂商工艺制程水平. 15 图 17：20182023 年 2.5D/

14、3D 封装发展趋势 . 16 图 18：封测外包比例（逐渐提升）（单位：%）. 16 图 19：AMD 主营业务构成（单位：%） . 16 图 20：AMD 主要产品市场份额 . 16 图 21：AMD 主营业务营收及增速 . 17 图 22：AMD 和 Intel PC 和数据中心业务合计收入增速对比. 17 图 23：AMD 长期数据中心规划路线图 . 18 图 24：AMD 规划路线图 . 18 图 25：X86 市占率变化趋势一览 . 18 图 26：IC 产业链图解. 19 图 27：芯片产业链“三级封装”流程拆分. 19 图 28：股权结构图 . 20 图 29：AMD 前五大客

15、户收入占比（2019 年） . 20 图 30：通富微电 2017 Q12020Q1 营收及增速 . 21 图 31：通富微电 2017Q120120Q1 扣非后归母净利润 . 21 图 32：通富微电 2017 Q12020Q1 毛利率和净利率 . 21 图 33：通富微电 20152019 研发投入及占收入比重 . 21 图 34：服务器 CPU 市场规模及结构分布测算（亿美元） . 22 图 35：2000 年主流处理器总算力分布 . 24 图 36：2020 年主流处理器总算力分布 . 24 图 37：国家超算中心一览. 25 图 38：天津飞腾持股比例分布. 26 图 39：飞腾财务

16、数据（元） . 26 图 40：华为鲲鹏计算产业定义. 26 图 41：华为鲲鹏产业链图谱 . 26 图 42：2019 年 Q4 中国公有云 IaaS 前五厂商排名. 27 图 43：2019 年 Q4 中国公有云 PaaS 前五厂商排名 . 27 图 44：一云两翼双引擎+开放的生态. 27 图 45：华为鲲鹏计算产业发展阶段. 27 图 46：鲲鹏芯片族的“量产一代、研发一代、规划一代”策略 . 28 图 47：华为鲲鹏主板. 29 图 48：华为 TailShan 服务器 . 29 图 49：华为 2019 年主营业务构成. 30 图 50：20172019 年华为各项业务收入增速（%

17、） . 30 图 51：2019 年全球服务器供应商收入（百万美元） . 30 图 52：2019 年全球云巨头与华为 IaaS 收入对比（亿美元） . 30 行业深度分析/电子元器件 5 图 53：2023 年华为鲲鹏计算产业市场空间 . 30 图 54：华为鲲鹏产业细分领域主要合作伙伴. 30 图 55：全球服务器市场出货量份额（2019 年全年） . 31 图 56：中国 X86 服务器市场份额（2019 年全年） . 31 图 57：各品牌基于鲲鹏主板的服务器发布时间一览 . 32 图 58：中国大陆封测厂主要客户 . 33 图 59：长电科技营业收入及增速（按季度）. 33 图 60

18、：中国 GPU 服务器市场规模. 33 图 61：中国 GPU 服务器市场规模占 X86 比重（%） . 33 图 62：GPU 运行原理 . 34 图 63：GPU 主要分类 . 34 图 64：典型 GPU 独显结构图 . 34 图 65：GPU 应用场景 . 34 图 66：GPU 与 CPU 通过 PCIe 总线连接 . 35 图 67：GPU 之间 Nvidia 创新 NVLink 的连接方式 . 35 图 68：PC GPU 市场份额 . 35 图 69：全球独显市场份额. 35 图 70：Intel、Nvidia 和 AMD 营业收入对比（亿美元） . 36 图 71：Nvidi

19、a GPU 产品系列整理 . 36 图 72：Nvidia GPU 架构升级历程 . 36 图 73：Nvidia 主营业务构成 . 37 图 74：Nvidia 各主营业务增速 . 37 图 75：Nvidia 季度营收及增速 . 37 图 76：胜宏科技主要产品构成. 38 图 77：胜宏科技前五大客户（2018 年年报） . 38 图 78：胜宏科技季度营收及增速（2017Q22019Q4） . 38 图 79：胜宏科技毛利率和净利率（20152018 年） . 38 图 80：CPU 与 GPU 的架构差异 . 39 图 81：AI 服务器的类型 . 39 图 82：AI 芯片应用场景

20、和类型 . 40 图 83：中国 AI 芯片市场规模产品结构（亿元）. 40 图 84：20192021 年中国云端训练芯片市场产品结构. 40 图 85：20192021 年中国云端推断芯片市场产品结构. 40 图 86：20152019 年营收及增速 . 41 图 87：主营业务构成图 . 41 图 88：景嘉微 GPU 发展历程 . 41 图 89：20172019 长沙韶光营收和净利润（亿元） . 42 图 90：20172019 威科电子营收和净利润（亿元） . 42 图 91：主流 AI 芯片对比. 42 图 92：百度昆仑 AI 芯片. 43 图 93：飞腾轻量级服务器 CPU . 43 图 94：中国 FPGA 市场份额按公司分布 .

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