服务器系列报告一 （ 计算篇 ）： CPU平台 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： （ 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，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 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 ： （ 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（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）、Table_Tit le 2020 年 05 月 10 日 电子元器件 Table_BaseI nfo 行业深度分析 证券研究报告 投资 评级 领先大市 -A 维持 评级 Table_Fir st St ock 首选股票 目标价 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 Table_Char t 行业表现 资料来源： Wind资讯 % 1M 3M 12M 相对收益 -5.89 -10.08 -24.30 绝对收益 -2.55 -9.44 -18.81 马良 分析师 SAC 执业证书编号： S1450518060001 maliang2essence 021-35082935 薛辉蓉 报告联系人 xuehressence 相关报告 2019 年年报 2020 年一季报总结：业绩整体承压， 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%2019-05 2019-09 2020-01 2020-05电子元器件 沪深 300 2 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 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 行业深度分析 /电子元器件 3 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 内容目录 写在前面： . 8 1. CPU：关注华为鲲鹏产业链，以及 AMD 产业链封测和基板供应商 . 9 1.1. IDM 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 . 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 GPU：国产化任重而道远， FPGA 和 ASIC 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 . 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 PCB： CPU 平台升级， PCB 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 . 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 PCB 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 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 行业深度分析 /电子元器件 4 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 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/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（ %） . 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 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 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：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： Nvidia 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 .