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DPU:第三颗主力芯片崛起的新物种-220720(24页).pdf

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DPU:第三颗主力芯片崛起的新物种-220720(24页).pdf

1、请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明行行业业研研究究行行业业深深度度研研究究报报告告证券研究报告证券研究报告industryId计算机行业计算机行业审慎增持审慎增持(首次首次)重点公司重点公司重点公司重点公司评级评级左江科技审慎增持华大九天未评级概伦电子未评级中科创达审慎增持来源:兴业证券经济与金融研究院relatedReport相关报告相关报告【兴证计算机】虚拟电厂:潮鸣电掣,拥抱广袤空间-行业周报(7.11-7.17)2022-07-17【兴证计算机】从 Optimus看特斯拉 AI 生态底座-行业周报(7.4-7.9)2022-07-10【兴证计算

2、机】一文读懂ETC 产业链-行业周报(6.27-7.3)2022-07-03中科创达:智能操作系统先锋,三轮驱动加速成长-20210412emailAuthor分析师:吴鸣远S01蒋佳霖S02assAuthor研究助理:桂杨投资要点投资要点summaryDPUDPU:继:继 CPUCPU、GPUGPU 之后第三颗主力芯片。之后第三颗主力芯片。2020 年,NVIDIA 在 GTC 战略发布中将 DPU 定义为“第三颗主力芯片”,行业自此进入蓬勃发展期。DPU由 SmartNIC 进化而来,具备强大网络处理能力,以及安全、存储与网络卸载功能,可释放 C

3、PU 算力,实现数据中心降本提效。在技术路线方面,DPU 有 ASIC、FPGA 和 SoC 三种技术路径,其中,SoC 方案因其出色的综合性能表现,成为当前的主流发展方向。崛起新物种,产业生态及需求快速生长。崛起新物种,产业生态及需求快速生长。作为主力芯片新物种,DPU 市场空间正快速扩张,预计至 2025 年,全球、国内市场有望分别达到245.3 亿美元、565.9 亿元,复合增速分别为 51.73%、170.60%。当前,DPU 正快速进入数据中心/云计算、智能驾驶、数据通信、网络安全、信创、国防军工等领域。特别是在数据中心/云计算应用场景,需求较为迫切。在智能驾驶领域,未来,每个车机节

4、点都可视为小型数据中心,随机将产生大量数据的处理、转发、交换和存储需求,为降低车载终端无线侧传输时延,智能驾驶平台有望配备相应 DPU 智能加速平台,以NVIDIA 为例,其智能驾驶平台 Atlan 即集成了 DPU 芯片,并预计在 2025年用于车机之上。同台竞技,国内同台竞技,国内 DPUDPU 厂商正迎来发展良机。厂商正迎来发展良机。面向 DPU 巨大潜在市场,海外科技巨头加大布局力度,NVIDIA 收购 Mellanox 并发布 BlueField DPU系列产品,Intel 收购 Altera 发布 IPU 产品,Marvell 和 AMD 等公司也积极跟进。国内方面,云巨头与新兴企

5、业纷纷入局,阿里发布 CIPU 架构,腾讯宣布“玄灵”产品;新兴厂商北中网芯(左江科技控股子公司)、芯启源、中科驭数、云豹智能、星云智联等亦成立并引入战略投资者,加速产品研发及市场化推广。依托逐渐完善的上游国产化供应链及国内巨大的应用市场,国产 DPU 厂商有望快速成长。投资建议投资建议与相关标的与相关标的1 1)DPUDPU 芯片设计类厂商:芯片设计类厂商:左江科技(控股 66.86%北中网芯)2 2)上游)上游 EDAEDA 设计类厂商:设计类厂商:华大九天(拟上市)、概伦电子3 3)下游智能驾驶)下游智能驾驶 OSOS 厂商:厂商:中科创达风险提示风险提示:1、全球科技龙头挤压致竞争加剧

6、风险;、全球科技龙头挤压致竞争加剧风险;2、芯片设计因经验不足、芯片设计因经验不足流片失败风险;流片失败风险;3、应用场景如智能驾驶等发展不及预期。、应用场景如智能驾驶等发展不及预期。titleDPUDPU:第三颗主力芯片,崛起的新物种:第三颗主力芯片,崛起的新物种createTime12022 年年 07 月月 19 日日请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-2-行业深度研究报告行业深度研究报告目目录录1、大数据时代,DPU 成为第三颗主力芯片.-4-1.1、突破大算力瓶颈,DPU 逢时而生.-4-1.2、从网卡到 DPU,新物种不断进化.-5-1.3

7、、独立计算单元,多技术路线并进.-7-2、需求放量,国产 DPU 厂商迎来发展良机.-8-2.1、“3U”一体重塑数据中心算力架构.-8-2.2、DPU 产业链:上游追赶,需求放量.-11-2.3、同台竞技,国产厂商迎来发展良机.-13-3、全球标杆,NVIDIA 引燃全球 DPU 大市场.-16-3.1、NVIDIA BlueField-X DPU 持续迭代.-16-3.2、深度定义 DPU,推动数据中心转型.-18-3.3、加强生态建设,与合作伙伴共享蓝海.-19-4、投资建议与相关标的.-21-4.1、左江科技 300799.SZ.-21-4.2、华大九天 A21150.SZ.-21-4

8、.3、概伦电子 688206.SH.-22-4.4、中科创达 300496.SZ.-23-5、风险提示.-23-图 1、带宽性能增速比(RBP)失调.-4-图 2、NVIDIA BlueField-2 DPU 产品情况.-5-图 3、DPU 的进化历程.-5-图 4、智能网卡不同技术实现示意图.-7-图 5、2015-2021 年全球 PC 出货量情况.-8-图 6、2015-2021 年全球服务器出货量情况.-8-图 7、2015-2025E 年中国 PC 出货量情况.-9-图 8、2015-2025E 年中国服务器(x86)出货量情况.-9-图 9、2020-2027E 年全球 GPU 市

9、场空间情况.-9-图 10、2020-2027E 年中国 GPU 市场空间情况.-9-图 11、DPU 和网络计算成为以数据为中心的计算架构核心.-10-图 12、2020-2025E 年全球 DPU 市场空间情况.-10-图 13、2020-2025E 年中国 DPU 市场空间情况.-10-图 14、软件定义数据中心架构级芯片.-12-图 15、2021-2030 中国 L2 及以上自动驾驶乘用车销量预测.-13-图 16、NVIDIA DPU 产品规划路线图.-16-图 17、BlueField-3 DPU 总体架构.-17-图 18、NVIDIA DPU DOCA 架构图.-17-图 1

10、9、GPU-direct RDMA 技术示意图.-18-图 20、VMware Project Monterey.-19-图 21、Palo Alto Networks 新一代防火墙提供原生 5G 安全.-20-图 22、BlueField-2 DPU 智能流量卸载.-20-图 23、左江科技产品主要应用于国家各类办公网络信息系统.-21-图 24、华大九天主要产品谱系.-22-图 25、概伦电子主要产品及服务布局.-22-请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-3-行业深度研究报告行业深度研究报告表 1、DPU 不同技术路线参数对比.-7-表 2、DPU

11、 产业链上游核心赛道.-11-表 3、DPU 产业链下游多元需求.-12-表 4、全球 DPU 芯片主流玩家.-14-表 5、国内 DPU 新兴厂商情况.-15-请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-4-行业深度研究报告行业深度研究报告报告正文报告正文1 1、大数据时代,、大数据时代,DPUDPU 成为第三颗主力芯片成为第三颗主力芯片大数据催生多元算力新计算架构,大数据催生多元算力新计算架构,DPUDPU 逢时而生逢时而生。随着数字经济不断发展,全球新一轮科技革命正加速演进。政策层面,我国正自上而下推进数字化转型,“新基建”、“东数西算”、“双碳减排”等

12、规划陆续推出;技术层面,云计算、智能驾驶、元宇宙等产业不断发展,下游应用场景多样化带来数据激增,不断催生多元算力需求,DPU 逢时而生。1.11.1、突破大、突破大算力瓶颈,算力瓶颈,DPUDPU 逢时而生逢时而生DPUDPU(数据处理器,(数据处理器,DatData a ProcessingProcessing UnitUnit),是),是数据中心第三颗主力芯片。数据中心第三颗主力芯片。2016 年,DPU 首次由美国公司 Fungible 提出,其主要目标是优化和提升数据中心效能。根据 IDC 统计,全球算力需求平均每 3.5 个月翻一倍,而作为支撑算力的基础,传统以 CPU 为中心的“C

13、PU+xPU”多元化异构计算架构在性能提升上越发乏力。从 CPU 性能与网络带宽的过往发展趋势来看:网络带宽 CAGR 从 2010 年前的 30%,提升至当前的 45%;与之相对应的 CPU 性能 CAGR 从 2010 年前的 23%,下降至当前的 3.5%;RBP 指标从 1 附近,上升到 10 以上,CPU 应对网络带宽增长带来的计算需求压力不断增大。因此,具备网络能力,并同时融入通用计算能力,可进行安全与存储卸载功能的下一代智能网卡 DPU 逢时而生,成为继 CPU、GPU 之后的第三颗主力芯片,助力数据中心更高效的应对多元化的算力需求。图图 1 1、带宽性能增速比(、带宽性能增速比

14、(RBPRBP)失调)失调资料来源:DPU 白皮书,兴业证券经济与金融研究院整理从从 DPUDPU 的产业发展历程来看,的产业发展历程来看,NVIDIANVIDIA 是全球先行者。是全球先行者。2020 年上半年,NVIDIA 以69 亿美元的对价收购以色列网络芯片公司 Mellanox Technologies,并于同年推出 BlueField-2 DPU,将其定义为继 CPU 和 GPU 之后“第三颗主力芯片”,正式拉开 DPU 大发展的序幕。请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-5-行业深度研究报告行业深度研究报告图图 2 2、NVIDIANVID

15、IA BlueField-2BlueField-2 DPUDPU 产品情况产品情况资料来源:NVIDIA,兴业证券经济与金融研究院整理1.21.2、从网卡到、从网卡到 DPUDPU,新物种不断进化,新物种不断进化非单一芯片非单一芯片,DPUDPU 是智能网卡进化的下一形态是智能网卡进化的下一形态。DPU 是由基础网卡进化而来,是智能网卡发展的下一形态。其进化史可分为三个主要阶段:图图 3 3、DPUDPU 的进化历程的进化历程资料来源:DPU 技术白皮书,兴业证券经济与金融研究院整理阶段一阶段一:普通网卡普通网卡,提供网络吞吐能力提供网络吞吐能力普通网卡(基础功能网卡)提供 2x10G 或 2

16、x25G 带宽吞吐能力,具有较少硬件卸载能力,主要是 Checksum、LRO/LSO 等,支持 SR-IOV,以及有限多队列能力。在云平台虚拟化网络中,普通网卡向虚拟机(VM)提供的网络接入方式主要有三请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-6-行业深度研究报告行业深度研究报告种:1)由操作系统内核驱动接管网卡并向虚拟机(VM)分发网络流量;2)由OVS-DPDK 接管网卡并向虚拟机(VM)分发网络流量;3)高性能场景下通过 SR-IOV 的方式向虚拟机(VM)提供网络接入能力。阶段二阶段二:硬件卸载硬件卸载,协助协助 CPUCPU 进行网络负载进行网络

17、负载随着云计算不断发展,普通网卡已经不能满足数据中心对虚拟化的要求,因此,第一代具备硬件加速能力的智能网卡 SmartNIC 演进而来。SmartNIC 核心是通过FPGA(现场可编程门阵列)协助 CPU 处理网络负载,并编程网络接口功能。此阶段的智能网卡延续了 TOE 卸载 CPU 负载逻辑,使用“网卡+FPGA”方法扩展网卡算力,实现用户自定义计算,以及硬件卸载能力。SmartNIC 硬件卸载能力中,典型有 OVS Fastpath 硬件卸载、基于 RoCEv1 和RoCEv2 的 RDMA 网络硬件卸载、融合网络中无损网络能力(PFC、ECN、ETS 等)硬件卸载、存储领域 NVMe-o

18、F 硬件卸载,以及安全传输数据面卸载等。在云计算虚拟化平台中,SmartNIC 能够提升应用程序和虚拟化性能,实现软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)多种优势,将网络虚拟化、负载均衡和其他低级功能从数据中心 CPU 中卸载,为应用提供最大处理能力。此 SmartNIC 还能够提供分布式计算资源,使用户开发软件或提供接入服务,进而加速特定应用程序。在产业案例上:在产业案例上:2013 年,Amazon 的云计算平台 AWS 即研发了 Nitro 产品,将数据中心部分开销,即为虚机提供远程资源、加密解密、安全策略等服务程序,全部放到专用加速器上执行。Nitro 架构采用轻量化 Hype

19、rvisor 配合定制化硬件,将虚拟机计算(CPU 和内存)和 I/O(网络和存储)子系统分离开来,通过 PCI总线连接,节省 30%CPU 资源。阶段三:智能进化阶段三:智能进化,融入通用算力芯片融入通用算力芯片在数字经济加速渗透的背景下,数据中心越来越成为“业务和流量复杂性的聚集地”,为数据中心减负成为催化智能网卡再度进化的主要因素。新一代产品继承并发展了 SmartNIC,通过在其基础上加入 CPU,提供更丰富和灵活的算力卸载、主机侧与网络侧通信传输功能、虚拟网络控制面隔离、测量和检测等功能,来实现网络、存储与安全卸载等能力。当前,DPU 的特点首先是支持 PCIe RootComple

20、x 模式和 Endpoint 模式,在配置为 PCIe Root Complex 模式时,实现NVMe 存储控制器与 NVMe SSD 磁盘一起构建存储服务器。在产业案例上:在产业案例上:2020 年,NVIDIA 推出 Bluefield-2 DPU 产品;2021 年,Intel根据数据吞吐类应用快速增长趋势,推出类 DPU 产品 IPU(InfrastructureProcessing Units);2022 年,阿里云在峰会上,提出云计算全新架构“飞天操作系统+CIPU”,实现百万台服务器整体纳管、整体编排、整体调度,进而演进为一台超级计算机。请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务

21、必阅读正文之后的信息披露和重要声明-7-行业深度研究报告行业深度研究报告1.31.3、独立计算单元,多技术路线并进独立计算单元,多技术路线并进DPUDPU 具有独立计算单元,具有独立计算单元,可通过可通过 ASIC/FPGAASIC/FPGA/SoCSoC 等技术实现等技术实现。具备独立计算单元是 DPU 相较于普通网卡的主要特征。DPU 能够完成特定基础设施功能操作,如重组加速、安全加速等,带来显著性能提升。DPU 上的可编程 ASIC 或 FPGA 单元有可以运行自定义软件的计算层,可为网络流量提供服务,并执行特定网络及数据中心基础设施功能,为外部网络和服务器操作系统之间提供了额外安全层,

22、即将安全保障由 ToR 交换机转移向了 DPU 设备。目前,智能网卡(DPU)有 ASIC、FPGA 和 SoC 三种实现路径。图图 4 4、智能网卡不同技术实现示意图、智能网卡不同技术实现示意图资料来源:赛迪顾问,兴业证券经济与金融研究院整理不同技术路径在成本、编程简易性和灵活性方面存在各自利弊。其中,ASIC 具备高性能、低功耗、低成本等特性,但其在预定义范围内可编程性较低,灵活性一般,限制了其向新应用场景开拓的能力;基于 FPGA 的技术路线具有非常高的灵活性和可编程性,在足够时间和成本预算支持下可以相对有效地支持几乎所有功能,但其价格昂贵、功耗较高、芯片面积较大;对于更复杂、更广泛的现

23、实用例,基于 SoC(如 NVIDIA BlueField DPU)的技术路线提供了更优实施选项,SoC 技术路线具备可编程、高灵活性等特征,是未来 DPU 发展的一个主流方向。表表 1 1、DPUDPU 不同技术路线参数对比不同技术路线参数对比技术路线性价比易编程度灵活性功耗ASIC高中低低FPGA低高高高SoC中高高中资料来源:赛迪顾问,兴业证券经济与金融研究院整理NVIDIA BlueField-2 DPU 是 SoC 路线的典型代表。该 DPU 继承了 Mellanox 第一代智能网卡,即网络、存储应用 SoC 可编程芯片,集成了一个基于行业标准、高性能及软件可编程多核 ARM 架构通

24、用 CPU、一个速率高达 200 Gb/s 单端口(或100G/s 双端口)无线带宽或以太网接口,以及灵活、可编程专用硬件加速引擎。请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-8-行业深度研究报告行业深度研究报告2 2、需求放量,国产、需求放量,国产 DPUDPU 厂商迎来发展良机厂商迎来发展良机“3U3U”一体(即一体(即 CPUCPU、GPUGPU、DPUDPU)重塑数据中心算力架构。)重塑数据中心算力架构。数据中心作为 IT 基础设施的重要组成部分,正快速发展,面向云计算商业化应用,对接入带宽、可靠性、灾备、弹性扩展等要求较高。从未来算力需求来看,异构计

25、算已成为重要发展趋势,高度集成化的片上数据中心的模式(Data Center InfrastructureOn a Chip)有望成为未来数据中心主流,即 CPU、GPU、DPU 共存形式。以NVIDIA 为例,其布局数据中心从核心到边缘(Edge)采用了“3U”一体的统一计算架构。通过 CPU、GPU、DPU 协同互补,可以在数据中心和边缘端达到高性能与高安全性。2.12.1、“3U3U”一体重塑数据中心算力架构一体重塑数据中心算力架构CPUCPU:计算生态:计算生态的底座,主力芯片的基石的底座,主力芯片的基石。CPU(中央处理器)是整个计算设备的大脑,其诞生使得软件和硬件从此解耦,可以实现

26、更高 IPC 和更高频率。自上世纪 90 年代以来,CPU 整体性能提升接近 5 万倍。同时,基于 CPU,软件也发展出庞大生态,无论是 x86 架构服务器端还是 ARM 架构移动端,都构建起自身丰富的生态系统。CPU 重要应用领域包括 PC 和服务器,每台 PC 通常有一颗 CPU,而每台服务器 CPU 数量不定,通常分为一路、双路、四路及以上服务器;其中,以双路服务器为主。全球市场方面,2021 年全球服务器出货量达 1353.9 万台,同比增长 9.07%;PC出货量为 3.47 亿台,同比增长 16.27%。图图 5 5、-2021 年全球年全球 PCPC 出

27、货量情况出货量情况图图 6 6、-2021 年全球服务器出货量情况年全球服务器出货量情况资料来源:Wind,兴业证券经济与金融研究院整理资料来源:Wind,兴业证券经济与金融研究院整理中国市场方面,2021 年国内服务器出货量达 375.1 万台,同比增长 9.07%;PC出货量为 5700 万台,同比增长 16.09%。请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-9-行业深度研究报告行业深度研究报告图图 7 7、2015-2025E2015-2025E 年中国年中国 PCPC 出货量情况出货量情况图图 8 8、2015-2025E2

28、015-2025E 年中国服务器(年中国服务器(x86x86)出货量情况)出货量情况资料来源:前瞻产业研究院,兴业证券经济与金融研究院整理资料来源:中商情报网,兴业证券经济与金融研究院整理GPUGPU,从图形处理到数据处理芯片蜕变。,从图形处理到数据处理芯片蜕变。图形处理器(GPU)从图形控制功能发展而来,至今已成为架构复杂度最高的芯片之一,在并行计算、浮点以及矩阵运算方面具有强大性能,是高性能计算最重要的辅助计算单元。2006 年,NVIDIA 推出并行计算架构 CUDA(Compute Unified Device Architecture),使 GPU 可以处理复杂计算问题,同时开发者可

29、使用 C 语言来编写程序,极大降低了用户基于GPU 并行编程门槛。在此基础上,NVIDIA 还针对不同场景构建了功能强大的开发库和中间件,逐步建立了“GPU+CUDA”的强大算力生态。根据华经产业研究,2020 年 GPU 全球市场规模为 254.1 亿美元,预计 2027 年将达到 1853.1 亿美元;中国市场 2020 年市场规模为 47.4 亿美元,预计 2027 年达到 345.6 亿美元,GPU 市场维持 30%以上的增速。图图 9 9、2020-2027E2020-2027E 年全球年全球 GPUGPU 市场空间情况市场空间情况图图 1010、2020-2027E2020-202

30、7E 年中国年中国 GPUGPU 市场空间情况市场空间情况资料来源:华经产业研究院,兴业证券经济与金融研究院整理资料来源:华经产业研究院,兴业证券经济与金融研究院整理DPUDPU,因数据中心而生的,因数据中心而生的“第三颗主力芯片第三颗主力芯片”。数据中心是 DPU 目前最主要的应用场景,预计未来用于数据中心的 DPU 数量将达到和数据中心服务器同等量级。请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-10-行业深度研究报告行业深度研究报告随着 DPU 技术方案更加成熟、数据中心在全球范围内加速落地,以及智能驾驶等诸多应用场景逐渐放量,NVIDIA、Intel 等

31、厂商数据处理类芯片 DPU/IPU 大规模量产,全球 DPU 市场将在未来几年迎来爆发式增长。图图 1111、DPUDPU 和网络计算成为以数据为中心的计算架构核心和网络计算成为以数据为中心的计算架构核心资料来源:NVIDIA 官方网站,兴业证券经济与金融研究院整理2020 年,全球 DPU 市场空间为 30.5 亿美元,至 2025 年,市场空间将有望达到245.3 亿美元,5 年复合增速为 51.73%。国内市场方面,预计 2023 年,国内数据中心将升至 800G,届时 DPU 性能将升级至 100G 及更高,DPU 将迎来第一轮配置需求。同时,智能驾驶、边缘计算、IoT 等产业的发展也

32、将带来增量市场。2020 年,国内 DPU 市场规模为 3.9 亿元,预计 2025 年,国内市场规模将达到565.9 亿元,5 年复合增速达 170.60%。图图 1212、2020-2025E2020-2025E 年全球年全球 DPUDPU 市场空间情况市场空间情况图图 1313、2020-2025E2020-2025E 年中国年中国 DPUDPU 市场空间情况市场空间情况资料来源:赛迪顾问,兴业证券经济与金融研究院整理资料来源:赛迪顾问,兴业证券经济与金融研究院整理请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-11-行业深度研究报告行业深度研究报告2.22

33、.2、DPUDPU 产业链:上游追赶,需求放量产业链:上游追赶,需求放量DPU 上游涉及如 EDA 设计软件、IP 核、封装测试、代工等环节,下游则主要对应数据中心/云计算、智能驾驶、数据通信、网络安全等领域需求。从产业趋势来看,DPU 下游需求有望持续放量,国内厂商与海外龙头有望在未来同台竞技。DPUDPU 产业链上游:产业链上游:国产供应链正崛起国产供应链正崛起DPU 产业链上游主要涉及如 EDA 设计软件、IP 核、封装测试、芯片代工等。目前在上述环节均呈现出国产化供应链崛起的特点,未来有望和海外不断缩小差距。EDAEDA 软件:软件:目前海外三巨头 Cadence、Synopsys 和

34、 Mentor Graphics 合计占据国内市场份额近 77.7%,国产厂商在细分领域逐步突破,如在器件建模和电路仿真、集成电路等领域。国产 EDA 的主流供应商中,概伦电子概伦电子已登陆科创板,华大华大九天九天的创业板 IPO 申请也已获得证监会同意。IPIP 核核:目前 ARM、Synopsys 合计占据全球 IP 核约 60%的市场份额,同时第三名Cadence 的市场份额为 6%。随着先进工艺升级,IP 核数升级带来的收益边际递减,中国目前已实现在接口 IP 市场的国产化。封装测试:封装测试:国内封装业已率先实现国产替代,并逐步向技术壁垒更高、产品附加值更大的先进封装发展。在国家科技

35、重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”支持下,部分企业在高端封装技术上已达到国际先进水平,如在金属凸点技术、倒装芯片技术等领域已十分成熟。芯片代工:芯片代工:2016 年,中国台湾的台积电成功研发 10nm 工艺,制程节点反超 IDM的三星与英特尔,并在之后几年内持续进行技术迭代,是国内第一家推出 7nm 与5nm 工艺的代工企业,稳居行业龙头;中国大陆的中芯国际则实现了 14nm 的技术节点突破,为国内芯片生产制造提供有力保证。表表 2 2、DPUDPU 产业链上游核心赛道产业链上游核心赛道国内厂商国内厂商EDA华大九天概伦电子广立微电子国微思尔芯芯华章行芯全芯智造芯启源芯和半导体I

36、P 核芯原微电子力旺电子和芯微电子封测/代工中芯国际台积电台联电日月光集团长电科技通富微电海外厂商海外厂商EDASynopsysCadenceMentor GraphicsIP 核ARMSynopsysCadenceRambusCEVASST封测/代工IntelGlobalFoundriesSAMSUNGAmkor TechnologyNepes Corporation资料来源:企业官方网站,兴业证券经济与金融研究院整理请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-12-行业深度研究报告行业深度研究报告DPUDPU 产业链下游:需求多元化,产业链下游:需求多元化

37、,并有望放量并有望放量DPU 在可预见未来,将主要应用于数据中心/云计算、智能驾驶、数据通信等领域,同时网络安全、信创、国防军工等细分市场渗透率亦有望提升。表表 3 3、DPUDPU 产业链下游多元需求产业链下游多元需求国内厂商国内厂商数据中心/云计算腾讯云华为云阿里云智能驾驶比亚迪华为百度蔚来小鹏理想数据通信中国移动中国电信中国联通海外厂商海外厂商数据中心/云计算AmazonGoogleMicrosoft智能驾驶TESLAMercedes-BenzBMWVolkswagenGMTOYOTA数据通信VodafoneDeutsche TelekomAT&T资料来源:公司官方网站,兴业证券经济与金

38、融研究院整理数据中心数据中心/云计算云计算:DPU 可以为物理机、虚拟化、容器化、私有云、公共云、混合云等技术提供支持。DPU 可以容纳 OVS 等 Hypervisor 和各种容器框架,并且为 SDN 和虚拟化应用提供硬件加速,将控制平面与业务分离的同时,将通信与虚拟化操作卸载下来,实现应用加速即服务,满足云计算厂商对计算速率、可靠性和灵活性等方面的需要。图图 1414、软件定义数据中心架构级芯片、软件定义数据中心架构级芯片资料来源:NVIDIA 官方网站,兴业证券经济与金融研究院整理在带宽迭代上,数据中心平均 2-3 年迭代一次,DPU 能够很好支持用户数据中心带宽升级,并且将新功能灵活部

39、署在旧有的硬件架构上。2017-2019 年,我国云计算行业规模增速均在 30%以上,呈高速增长态势,2022 年,我国云计算市场规模预计为 2951.5 亿元。目前,包括亚马逊、阿里云、华为等云计算龙头都在发展符合自身要求的 DPU 产品线。请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-13-行业深度研究报告行业深度研究报告智能驾驶智能驾驶:智能驾驶将带来高带宽、低时延以及广泛联接的网络需求。其中,辅助驾驶要求时延为 20100ms,而自动驾驶要求时延低至 3ms。DPU 在车载终端的部署可提升终端处理能力和传输速率,从而降低时延,保证车辆在高速移动场景下维持

40、数据交换。未来,智能驾驶每个车机节点都可视为小型数据中心,并将产生大量的数据处理、转发、交换和存储需求。为降低车载终端在无线侧的传输时延,每辆智能驾驶汽车都有望配备 DPU。以 NVIDIA 为例,其智能驾驶平台Atlan 即集成了 DPU 芯片,预计在 2025 年用于车机之上。DPU 可以部署在 L3及以上级别自动驾驶汽车上,未来搭载 TJP、HWP 等 L3 级别功能的智能汽车将会逐步落地,到 2027 年 L2.5/3 级别智能汽车有望成为主流。图图 1515、-2030 中国中国 L2L2 及以上自动驾驶乘用车销量及渗透率预测及以上自动驾驶乘用车销量及渗透率

41、预测资料来源:艾瑞咨询,兴业证券经济与金融研究院整理数据通信数据通信:电信是 DPU 最大的应用市场,需求扩容速度快,已具备较成熟的硬件加速解决方案。电信市场存在潜在底层需求,随着 5G 核心网以及边缘计算云化部署,DPU 在电信市场的渗透率有望持续提高。除此外,在网络安全网络安全领域,DPU 可以卸载、加速和隔离所有关键数据中心安全服务,其中包括支持新一代防火墙、微分段、使用透明 IPSec 和 TLS 进行动态数据在线加密以及入侵保护。在信创信创和国防军工国防军工领域,DPU 拥有一组专用安全引擎,包含了构建安全解决方案的所有模块,可以助力政企、金融等行业信创以及国防军工等领域安全防护。2

42、.32.3、同台竞技,国产厂商迎来发展良机同台竞技,国产厂商迎来发展良机全球全球科技巨头科技巨头加速布局加速布局 DPUDPU 赛道赛道。除 NVIDIA 外,Intel 公司在 2015 年收购了Altera,并于 2021 年 6 月发布 IPU 类 DPU 产品。Marvell 从 2018 年起陆续收购了 Cavium、Avera Semiconductor 和芯片初创公司 Innovium。Xilinx 于 2019 年请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-14-行业深度研究报告行业深度研究报告4 月宣布收购 Solarflare,并于 202

43、0 年发布 Alveo 系列加速卡产品,后又被AMD 于 2022 年 2 月收购。Fungible 则专注于 DPU 设计,于 2019 年推出了 F1DPU 产品。2022 年 4 月,AMD 宣布对 DPU 厂商 Pensando 收购,通过这次并购,AMD 将正式进军 DPU 领域,完成涵盖 CPU、GPU、FPGA 和 DPU 整个云端布局。表表 4 4、全球全球 DPUDPU 芯片主流玩家芯片主流玩家国内方面国内方面,云计算龙头呈现追赶和超越之势云计算龙头呈现追赶和超越之势。2021 年 11 月,腾讯在其数字生态大会上披露其自研的智能网卡芯片“玄灵”,定位于云主机性能加速,结合C

44、VM/BM/容器等场景,将原来运行在主 CPU 上的虚拟化、网络/存储 IO 等功能下移到芯片,实现主 CPU 零占用。2022 年 6 月,阿里云基于神龙架构推出了全新云计算基础设施体系 CIPU,取代 CPU 成为新一代云计算体系架构核心,CIPU 向下云化管理数据中心硬件,加速计算、存储和网络资源;向上接入飞天云操作系统,将全球上百万台服务器变成一台超级计算机,目前 CIPU 已在阿里云内部有公司名公司名代表产品代表产品核心处理器核心处理器技术路线技术路线应用方向应用方向发布发布时间时间NVIDIABlueField-2SoC:ARM+ASIC+专用加速器ARM数据安全、网络安全、存储卸

45、载等2020BlueField-3SoC:ARM+ASIC+专用加速器2021BlueField-4SoC:ARM+ASIC+GPU 专用加速器2023IntelFPGA IPUC5020XFPGA+X86 SoCFPGA面向交换机、路由器芯片2020AMD/XilinxAlveo U25FPGAFPGA面向网络、存储和计算加速功能2020MarvellOCTEON 10SoC:ARM+ASICARM面向集成机器学习推理引擎、内联加密处理器、以及矢量数据包处理器等虚拟化2021BroadcomStingraySoC:ARM+ASICARM面向交换机、路由器芯片2018PensandoCapri

46、NP+SoC软件定义网络处理器面向 P4 的 SDNFungibleF1NP+SoCMIPS面向网络、存储、虚拟化2020AmazonNitro为智能网卡数据提供线速加密和解密MicrosoftCatapult v3GP+SoC面向深层神经网络加速2017阿里巴巴X-DragonCIPUFPGA+ASIC面向虚拟机管理程序2022华为IN300NP-SoCHi1822/ASIC面向连接 FC 网络的应用,实现高带宽高性能存储组网方案 FCoE2018腾讯玄灵云主机的性能加速资料来源:赛迪顾问,兴业证券经济与金融研究院整理请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声

47、明-15-行业深度研究报告行业深度研究报告较大规模应用,为双 11、阿里集团业务等内部客户和最新实例提供支撑。除此之外除此之外,国内国内 DPUDPU 新兴新兴产业产业亦亦蓄势待发蓄势待发。如北中网芯、芯启源、云豹智能、星云智联、大禹智芯、中科驭数等纷纷入局。芯启源推出智能网卡 SmartNIC,2021 年 11 月完成数亿元 Pre-A4 轮融资;云豹智能专注云原生 DPU SoC 芯片,投资方包括红杉、腾讯等;星云智联专注数据中心基础互联通信架构,2021 年 4月成立以来获得三轮数亿融资;大禹智芯智能网卡 Paratus 1.0 进入生产阶段,2021 年 7 月完成数千万元 Pre-

48、A 轮融资;中科驭数自主研发 KPU 架构,2021 年7 月完成数亿元 A 轮融资。北中网芯(左江科技控股北中网芯(左江科技控股 66.86%66.86%)成立于 2020 年,并于 2022 年完成第二轮战略融资,引入润兴锐华、三汇智芯等市场资本,主要研制目标为可编程网络安全芯片,以应对当前快速扩大的数据中心 DPU 市场需求,预计 2022 年下半年流片返回,发力国内 DPU 市场。表表 5 5、国内国内 DPUDPU 新兴厂商新兴厂商情况情况公司公司成立成立产品名产品名路线路线融资时间融资时间融资轮次融资轮次参投方参投方北中网芯北中网芯2020 年4 月ASIC2021/9/30战略融

49、资北网未来,北网蓝海2022/1/27战略融资润兴锐华,三汇智芯,陶桂梅芯启源芯启源2015 年8 月Agilio2019/5/29Pre-A 轮银润资本2021/2/23Pre-A2 轮和利资本、软银中国领投2021/5/25Pre-A3 轮SIG 海纳亚洲、浦东科创、软银中国、晶晨半导体2021/11/3Pre-A4 轮中国互联网投资基金,华润资本润科基金、兴旺投资、允泰资本、正海资本等2022/3/8战略融资超越摩尔等云豹智能云豹智能2020 年8 月SoC2021/9/6天使轮深创投、红衫中国、腾讯投资等星云智联星云智联2021 年3 月2021/4/16天使轮高领创投2021/7/2

50、3Pre-A 轮高领创投、嘉御基金、复星集团、华金资本等2021/8/30A 轮美团2022/2/15战略融资百度大禹智芯大禹智芯2020 年6 月Paratus1.0ArmFPGAASIC成立之初天使轮惟一资本、中科创星2021/7/9Pre-A 轮奇绩创坛、华义创投中科驭数中科驭数2018 年4 月SWIFTKPU2018/10/24天使轮中科创星,久友资本2020/4/13Pre-A 轮国新思创2021/7/27A 轮华泰创新、灵均投资、国新思创、海丝泉宗2021/12/21A+轮麦星投资、昆仑资本、灵均投资、光环资本云脉芯联云脉芯联2021 年5 月xFusion502021/10/1

51、4天使轮IDG 资本、字节跳动等2022/4/6Pre-A 轮超越摩尔、IDG 资本等益思芯益思芯2020 年7 月P4 可编程云原生智能网卡2021/8/13Pre-A 轮联想创投、东方富海、栎芽资本等资料来源:天眼查,公司公告,兴业证券经济与金融研究院整理请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-16-行业深度研究报告行业深度研究报告3 3、全球标杆,、全球标杆,NVIDIANVIDIA 引燃全球引燃全球 DPUDPU 大市场大市场3.13.1、NVIDIANVIDIA BlueFieldBlueField-X-X DPUDPU 持续迭代持续迭代NVID

52、IANVIDIA 收购收购 MellanoxMellanox,深度布局,深度布局 DPUDPU。NVIDIA 通过收购 Mellanox 积极布局智能网卡业务,并在 2020 年 GTC 秋季大会上宣布推出一款新型数据处理器,即BlueField-2 DPU,目前已上市。该处理器由新型 DOCA 架构,即一种全新数据中心 IOC 架构(Infrastructure On a Chip,基础架构级芯片)提供支持,可从CPU 上卸载关键网络、存储和安全任务,突破性的提升相关性能。在该大会主题演讲中,NVIDIA 创始人兼首席执行官黄仁勋表示:“数据中心已成为新型计算单元。在现代化、安全加速数据中心

53、中,DPU 已成为其重要组成部分。CPU、GPU和 DPU 结合,可构成完全可编程单一 AI 计算单元,提供前所未有的安全性和算力”。此后,NVIDIA 在 GTC 2021 上宣布将升级为集 CPU、GPU 和 DPU 三芯产品为一体厂商,“三类芯片、逐年飞跃、一个架构”。图图 1616、NVIDIANVIDIA DPUDPU 产品规划路线图产品规划路线图资料来源:NVIDIA 官方网站,兴业证券经济与金融研究院整理BlueField-3BlueField-3 DPUDPU 预计将预计将实现实现 1010 倍加速计算能力提升倍加速计算能力提升。NVIDIA BlueField-3 预计将于

54、2022 年出样片,是首款以线速处理软件定义网络、存储和网络安全的400Gb/s DPU,具备 x86 300 个核网络处理能力,将强大计算能力、高速网络和广泛可编程性相结合,为要求苛刻的工作负载提供软件定义的硬件加速解决方案。BlueField-3 网络部分采用了 ConnectX-7 网络芯片,支持 400G 以太网和 NDRInfiniBand,因此具有出色网络性能。相比上一代产品,它具有 10 倍加速计算能力、16 个 ARM A78 CPU 核,和 4 倍加密速度,BlueField-3 也将是首款支持第五代 PCIe 总线,并提供数据中心时间同步加速的 DPU。凭借 BlueFie

55、ld-3 DPU 提供的强大数据处理能力,NVIDIA 将网络安全业务应用从数据中心 CPU 基础设施服务中卸载和隔离出来,构建基于“零信任”环境,可对数据中心每个用户进行身份认证,实现实时网络可视化、网络威胁的检测与响请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-17-行业深度研究报告行业深度研究报告应、以及监控、遥测和代理服务,保障了企业从云到核心数据中心,再到边缘安全性,同时在效率和性能上有了更大提升。图图 1717、BlueField-3BlueField-3 DPUDPU 总体架构总体架构资料来源:NVIDIA 官方网站,兴业证券经济与金融研究院整理N

56、VIDIANVIDIA DOCADOCA,为为开发者提供一个完整、开放软件平台。开发者提供一个完整、开放软件平台。DOCA 是与 BlueField-3DPU 配套的软件开发包,利用 DOCA,开发者可以在软件定义和硬件加速网络、存储、安全和管理等进行应用开发。DOCA 提供 BlueField-3 创建、编译和优化应用运行时环境,用于配置、升级和监控整个数据中心数千个 DPU 编排工具,以及各种库、API 和日益增加的各种应用,如深度数据包检测和负载均衡等。此外,DOCA 给程序员提供简单开发接口同时,可向下平滑兼容,支持每一代 DPU 产品。图图 1818、NVIDIANVIDIA DPU

57、DPU DOCADOCA 架构图架构图资料来源:NVIDIA 官方网站,兴业证券经济与金融研究院整理BlueField-4BlueField-4 DPUDPU 将深入嵌入将深入嵌入 NVIDIANVIDIA AIAI 计算技术,性能有望进一步飞跃提升。计算技术,性能有望进一步飞跃提升。请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-18-行业深度研究报告行业深度研究报告3.23.2、深度定义、深度定义 DPUDPU,推动数据中心转型,推动数据中心转型从核心功能来看,从核心功能来看,DPUDPU 主要是从主要是从 CPUCPU 上卸载关键网络、存储、安全任务,以降上

58、卸载关键网络、存储、安全任务,以降低低CPUCPU 的运算压力,推动数据中心向的运算压力,推动数据中心向“3U3U”一体转型,从而提升整个数据中心的运一体转型,从而提升整个数据中心的运行效率,以应对日益旺盛的海量数据处理。行效率,以应对日益旺盛的海量数据处理。网络卸载:网络通信技术和时间精度进一步加强。网络卸载:网络通信技术和时间精度进一步加强。BlueField-3 在网络业务中对网络通信技术,如 RDMA、连接跟踪(Connection Tracking)、ASAP2等,进行进一步加强,以及对数据中心和边缘之间时钟同步进一步精确。其中,RDMA 可以实现直接在内存之间交换数据,且具备卸载

59、CPU 算力的功能。目前 NVIDIA 全部网卡已全面支持 GPU-Direct RDMA(GDR)技术。该技术可以进一步实现多计算机直接互相访问 GPU 内存的功能。图图 1919、GPU-directGPU-direct RDMARDMA 技术示意图技术示意图资料来源:NVIDIA 官方网站,兴业证券经济与金融研究院整理存储卸载:消除对本地存储依赖,提升云计算远程存储效率和管理。存储卸载:消除对本地存储依赖,提升云计算远程存储效率和管理。BlueField-3 可以实现对块存储、文件存储、对象存储或 NVMe 存储仿真,并且可以在数据落盘时对加解密操作进行硬件卸载,此外各种签名操作也都可以

60、分流到 DPU 上。其弹性块存储可以达到 18M 的 IOP/s 的读写性能,其虚拟化 I/O 加速可以达到 80Mpps 的性能。BlueField SNAP 即基于软件定义的网络加速处理,可以实现云计算对存储解耦以及可组合性存储日益增长需求满足。安全安全卸载卸载:支持:支持 IPSecIPSec 协议和协议和 TLSTLS 协议,实现高速在线加解密协议,实现高速在线加解密。BlueField-3 实现了从 IP 层、传输层到 MAC 层 400Gb/s 在线加解密,在使用 RegEx 和 DPI 时,深度包检测速度可达 50Gb/s。其中 IPSec 协议可以在 IP 层对数据进行加解密,

61、IPSec 速度与网络线速相同,BlueField-3 可以实现 400Gb/s 的 IPSec 加解密。与 CPU 做 IPSec 加解密相比,其速度大大提升。TLS 协议可以在 TCP 层对数据进行安全保障,BlueField-3 对其加解密速度可达 400Gb/s,也能释放 CPU 算力。请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-19-行业深度研究报告行业深度研究报告3.33.3、加强生态建设,与合作伙伴共享蓝海、加强生态建设,与合作伙伴共享蓝海产业生态是 IT 新技术和新产品致胜的关键因素,甚至是决定性的因素。NVIDIA除了在软件层面提供软件开发工

62、具包 DOCA(Data-Center-Infrastructure-On-A-Chip Architecture),帮助开发人员在 DPU 加速数据中心基础设施上构建相对应用程序之外,与其他科技巨头不断深化合作,共享 DPU 市场红利。VMwareVMware:重新定义混合云架构:重新定义混合云架构。在 2020 GTC 大会上,VMware 和 NVIDIA 宣布进行广泛合作,共同提供 AI-Ready Enterprise Platform,以及适用于数据中心、云和边缘计算的新架构,该架构使用 BlueField DPU 来支持现有和新一代应用程序。AI-Ready Enterprise

63、 Platform 的关键组件是 NVIDIA AI Enterprise软件套件,它在 VMware vSphere 上运行,并由 NVIDIA 优化、认证和支持,可帮助全球大型行业的数千位 VMware 客户使用 AI 的强大功能。图图 2020、VMwareVMware ProjectProject MontereyMonterey资料来源:NVIDIA 官方网站,兴业证券经济与金融研究院整理VMware 与 NVIDIA 合作,基于 VMware Cloud Foundation 和 BlueField 定义新一代云架构,并提供更高性能、零信任分布式安全模型和简化操作,即 VMware

64、Project Monterey,帮助客户充分利用 CPU 和 DPU。同时,首次将 VMware 基础设施价值扩展到裸机应用程序上。目前,VMware 与 NVIDIA 正携手为 30 万余家使用 VMware 虚拟化平台的机构组织构建更强性能、更安全、更高效的 AI 就绪型云平台。Palo Alto Networks:加速实现:加速实现 5G 原生安全性。原生安全性。5G 无线网络旨在重塑数字化业务,并开启有关现代安全问题规划。在网络安全前沿,Palo Alto Networks 和NVIDIA 联合创建了一种可扩展自适应安全解决方案,该方案将 Palo Alto 新一代防火墙与 NVID

65、IA BlueField-2 DPU 相结合,提高了虚拟化软件定义网络高性能安全标准。请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-20-行业深度研究报告行业深度研究报告图图 2121、PaloPalo AltoAlto NetworksNetworks 新一代防火墙提供原生新一代防火墙提供原生 5G5G 安全安全资料来源:NVIDIA 官方网站,兴业证券经济与金融研究院整理NVIDIA BlueField-2 DPU 提供一套丰富网络流量卸载引擎,可满足 5G 和云等高要求市场中不断发展的安全需求。Palo Alto Networks 发挥其在保护企业和移动网

66、络方面的专长,并将其应用于 5G。两家公司部署了包括虚拟防火墙在内的5G 原生安全倡议。该虚拟防火墙致力于满足 5G 云原生环境严格安全需求,通过规模化、操作简易性和自动化,为客户提供安全保护。图图 2222、BlueField-2BlueField-2 DPUDPU 智能流量卸载智能流量卸载资料来源:NVIDIA 官方网站,兴业证券经济与金融研究院整理除此外,其他重要合作还包括:Red Hat 在其开放混合云产品组合 RHEL 和OpenShift 中为 DPU 提供支持;Canonical 在 Ubuntu 云平台中支持 BlueField-2DPU 和 DOCA;Check Point:

67、将 BlueField-2 DPU 集成到产品技术中,加速网络安全产品等等。请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-21-行业深度研究报告行业深度研究报告4、投资建议与相关标的投资建议与相关标的数字算力新物种数字算力新物种,产业有望迎来重要机遇期产业有望迎来重要机遇期。目前,我国有大量数据中心用户,同时,随着智能驾驶、数据通信、IOT 等新兴产业的发展,DPU 产业链存在巨大的发展机会。建议关注:建议关注:1)DPU 芯片设计类厂商:左江科技(控股 66.86%北中网芯);2)产业链上游 EDA 设计类厂商:华大九天(拟上市)、概伦电子;3)产业链下游智能

68、驾驶 OS 厂商:中科创达。4.14.1、左江科技左江科技 300799.SZ300799.SZ公司成立于 2007 年,主营业务为信息安全领域相关软硬件平台、板卡和芯片设计、开发、生产与销售,产品覆盖网络安全智能硬件主机,搭配以公司自研安全系列软件和网络安全芯片,下游客户为国家单位。2021 年是“十四五”开局之年,国家单位客户新产品规划持续发布,新项目研制需求不断增加,公司积极参与新产品投标工作,随着中标研制项目不断增多及“十四五”进入 2022 年,公司主营业务有望迎来明显改善。图图 2323、左江科技产品主要应用于国家各类办公网络信息系统、左江科技产品主要应用于国家各类办公网络信息系统

69、资料来源:公司招股说明书,兴业证券经济与金融研究院整理公司于 2020 年 4 月 23 日成立控股子公司成都北中网芯,着手研发包括 DPU 在内的网络安全芯片。2021 年,公司控股子公司北中网芯研制的可编程网络数据处理芯片进入关键研发阶段,目前子公司人员在 60 人左右,近 90%人员为研发,其产品自行流片 ASIC。预计 2022 年下半年开始芯片量产,该芯片可应用于多个场景,根据市场需求预测规划了 DPU 领域多系列多款芯片,进一步设计研发工作将于 2022 年陆续开展。4.24.2、华大九天华大九天 301269301269.SZ.SZ公司成立于 2009 年,致力于面向泛半导体行业

70、提供一站式 EDA 软件及相关服务。在 EDA 方面,可提供模拟数模混合 IC 设计全流程解决方案、数字 SoC IC 设计与优化解决方案、晶圆制造专用 EDA 工具和平板显示设计全流程解决方案,是我国请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-22-行业深度研究报告行业深度研究报告当前少数能够提供模拟电路设计全流程 EDA 工具系统的本土 EDA 企业。围绕EDA 提供的服务包括设计服务及晶圆制造工程服务,其中晶圆制造工程服务包括PDK 开发、模型提取以及良率提升大数据分析等。2021 年,公司实现营业收入5.79 亿元,同比增长 39.66%;实现归母净利

71、润 1.39 亿元,同比增长 34.52%。图图 2424、华大九天主要产品谱系、华大九天主要产品谱系资料来源:公司官方网站,兴业证券经济与金融研究院整理4.34.3、概伦电子概伦电子 688206.SH688206.SH公司成立于 2010 年,拥有 EDA 关键核心技术,提供专业高效 EDA 流程和工具支撑。主营业务为向客户提供被全球领先集成电路设计和制造企业长期广泛验证和使用的 EDA 产品及解决方案,产品及服务包括制造类 EDA 工具、设计类 EDA 工具、半导体器件特性测试仪器和半导体工程服务等。主要客户包括台积电、三星电子、SK 海力士、美光科技、联电、中芯国际等全球集成电路企业。

72、2021 年,公司实现营业收入 1.94 亿元,同比增长 41.01%;实现归母净利润 0.29 亿元。图图 2525、概伦电子主要产品及服务布局、概伦电子主要产品及服务布局资料来源:公司招股说明书,兴业证券经济与金融研究院整理请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-23-行业深度研究报告行业深度研究报告4.44.4、中科创达中科创达 300496.SZ300496.SZ公司成立于 2008 年,目前是全球领先的智能操作系统产品和技术提供商。公司聚焦 AI、5G、云计算等关键技术,助力并加速智能汽车、智能软件、智能物联网等三大核心领域产品化与技术创新,是国

73、内外少有能够提供从芯片层、系统层、应用层到云端全面技术覆盖的操作系统公司。智能汽车方面,公司驾驶舱产品和解决方案客户超过 200 家,并已全线布局智能驾驶平台,进军智能驾驶和未来整车计算平台市场;智能软件方面,2021 年公司成为 HarmonyOS Connect ISV 合作伙伴,同时与小米达成战略合作,建立米家生态链接入认证实验室;智能物联网方面,公司业务形态从终端走向端-边-云一体,在机器人、智能视觉、XR、手持终端等产品领域不断扩大产品出货和客户拓展。2021 年,公司实现营业收入41.27 亿元,同比增长 57.04%;实现归母净利润 6.47 亿元,同比增长 45.96%。5 5

74、、风险提示风险提示1、全球科技龙头挤压致竞争加剧风险全球科技龙头挤压致竞争加剧风险随着下游需求扩张,高端芯片市场竞争正在愈发激烈,尤其 Intel、AMD 等全球龙头企业在芯片市场中占主导地位,国内厂商与其相比差距较大。面对激烈的竞争,公司如果不能采取有效措施,将会受到不利影响。2、芯片设计因经验不足流片失败风险芯片设计因经验不足流片失败风险高端处理器设计属于前沿科技领域,其开发和流片需要一定的技术经验支撑,并且需要持续的研发投入以支撑产品的升级和迭代。如果未来公司研发经验不足导致关键指标未达预期或者流片失败,则将会对公司产生不利影响。3、应用场景如智能驾驶等发展不及预期应用场景如智能驾驶等发

75、展不及预期DPU 芯片可以应用于多种应用场景,如数据中心、智能驾驶等新应用场景的发展如果不及预期,将会对公司产生不利影响。请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-24-行业深度研究报告行业深度研究报告分析师声明分析师声明本人具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并登记为证券分析师,以勤勉的职业态度,独立、客观地出具本报告。本报告清晰准确地反映了本人的研究观点。本人不曾因,不因,也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接收到任何形式的补偿。投资评级说明投资评级说明投资建议的评级标准投资建议的评级标准类别类别评级评级说明说明报告中投资建议所涉及的

76、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的12个月内公司股价(或行业指数)相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅。其中:A股市场以上证综指或深圳成指为基准,香港市场以恒生指数为基准;美国市场以标普500或纳斯达克综合指数为基准。股票评级买入相对同期相关证券市场代表性指数涨幅大于15%审慎增持相对同期相关证券市场代表性指数涨幅在5%15%之间中性相对同期相关证券市场代表性指数涨幅在-5%5%之间减持相对同期相关证券市场代表性指数涨幅小于-5%无评级由于我们无法获取必要的资料,或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事件,或者其他原因,致使我们无法给出明确的投资评级行业评

77、级推荐相对表现优于同期相关证券市场代表性指数中性相对表现与同期相关证券市场代表性指数持平回避相对表现弱于同期相关证券市场代表性指数信息披露信息披露本公司在知晓的范围内履行信息披露义务。客户可登录 内幕交易防控栏内查询静默期安排和关联公司持股情况。使用本研究报告的风险提示及法律声明使用本研究报告的风险提示及法律声明兴业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。本报告仅供兴业证券股份有限公司(以下简称“本公司”)的客户使用,本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。本报告中的信息、意见等均仅供客户参考,不构成所述证券买卖的出价或征价邀请或要约,投资者自主作出投资决策

78、并自行承担投资风险,任何形式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或口头承诺均为无效,任何有关本报告的摘要或节选都不代表本报告正式完整的观点,一切须以本公司向客户发布的本报告完整版本为准。该等信息、意见并未考虑到获取本报告人员的具体投资目的、财务状况以及特定需求,在任何时候均不构成对任何人的个人推荐。客户应当对本报告中的信息和意见进行独立评估,并应同时考量各自的投资目的、财务状况和特定需求,必要时就法律、商业、财务、税收等方面咨询专家的意见。对依据或者使用本报告所造成的一切后果,本公司及/或其关联人员均不承担任何法律责任。本报告所载资料的来源被认为是可靠的,但本公司不保证其准确性或完整性

79、,也不保证所包含的信息和建议不会发生任何变更。本公司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相关的其他任何损失承担任何责任。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断,本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可升可跌,过往表现不应作为日后的表现依据;在不同时期,本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告;本公司不保证本报告所含信息保持在最新状态。同时,本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改,投资者应当自行关注相应的更新或修改。除非另行说明,本报告中所引用的关于业绩的数据代表过往表现。过往的业绩表现亦不应作为日后回报的预示。我

80、们不承诺也不保证,任何所预示的回报会得以实现。分析中所做的回报预测可能是基于相应的假设。任何假设的变化可能会显著地影响所预测的回报。本公司的销售人员、交易人员以及其他专业人士可能会依据不同假设和标准、采用不同的分析方法而口头或书面发表与本报告意见及建议不一致的市场评论和/或交易观点。本公司没有将此意见及建议向报告所有接收者进行更新的义务。本公司的资产管理部门、自营部门以及其他投资业务部门可能独立做出与本报告中的意见或建议不一致的投资决策。本报告并非针对或意图发送予或为任何就发送、发布、可得到或使用此报告而使兴业证券股份有限公司及其关联子公司等违反当地的法律或法规或可致使兴业证券股份有限公司受制

81、于相关法律或法规的任何地区、国家或其他管辖区域的公民或居民,包括但不限于美国及美国公民(1934 年美国证券交易所第 15a-6 条例定义为本主要美国机构投资者除外)。本报告的版权归本公司所有。本公司对本报告保留一切权利。除非另有书面显示,否则本报告中的所有材料的版权均属本公司。未经本公司事先书面授权,本报告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷贝、复印件或复制品,或再次分发给任何其他人,或以任何侵犯本公司版权的其他方式使用。未经授权的转载,本公司不承担任何转载责任。特别声明特别声明在法律许可的情况下,兴业证券股份有限公司可能会持有本报告中提及公司所发行的证券头寸并进行交易,也可能为这些公司提供或争取提供投资银行业务服务。因此,投资者应当考虑到兴业证券股份有限公司及/或其相关人员可能存在影响本报告观点客观性的潜在利益冲突。投资者请勿将本报告视为投资或其他决定的唯一信赖依据。兴业证券研究兴业证券研究上上 海海北北 京京深深 圳圳地址:上海浦东新区长柳路36号兴业证券大厦15层邮编:200135邮箱:地址:北京市朝阳区建国门大街甲6号SK大厦32层01-08单元邮编:100020邮箱:地址:深圳市福田区皇岗路5001号深业上城T2座52楼邮编:518035邮箱:

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