2022年海光信息研究報告深耕高端處理器領(lǐng)域，CPU、DCU雙輪驅(qū)動

公司概覽：國產(chǎn)高端處理器CPU+DCU領(lǐng)軍者業(yè)務(wù)概述：深耕高端處理器領(lǐng)域，CPU、DCU雙輪驅(qū)動業(yè)務(wù)現(xiàn)狀：海光信息聚焦高端處理器領(lǐng)域，業(yè)務(wù)覆蓋CPU和DCU兩大板塊，技術(shù)能力領(lǐng)先并持續(xù)領(lǐng)跑行業(yè)。海光信息成立于2014年，是國產(chǎn)x86生態(tài)中的領(lǐng)軍企業(yè)。公司專注于研發(fā)、設(shè)計和銷售應(yīng)用于服務(wù)器、工作站等計算、存儲設(shè)備中的高端處理器，掌握了高端處理器核心微結(jié)構(gòu)設(shè)計、高端處理器SoC架構(gòu)設(shè)計、處理器安全、處理器驗證、高主頻與低功耗處理器實現(xiàn)、高端芯片IP設(shè)計、先進工藝物理設(shè)計、先進封裝設(shè)計、基礎(chǔ)軟件等關(guān)鍵技術(shù)。公司的產(chǎn)品包括海光通用處理器（CPU）和海光協(xié)處理器（DCU），目前已研發(fā)出了多款性能達到國際同類型主流的高端CPU和DCU產(chǎn)品。截止2021年年末，海光CPU系列產(chǎn)品海光一號、海光二號已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，海光三號完成實驗室驗證，海光四號處于研發(fā)階段；海光DCU系列產(chǎn)品深算一號已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，深算二號處于研發(fā)階段。目前，CPU系列產(chǎn)品海光三號已正式推向市場，我們預(yù)計全年將貢獻公司一定收入。公司產(chǎn)品迭代順利推進，體現(xiàn)了公司行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)能力。公司具體產(chǎn)品包括：1）海光CPU產(chǎn)品：包括海光7000系列、海光5000系列和海光3000系列。三個系列產(chǎn)品技術(shù)設(shè)計同源，處理器核心等具有相似的技術(shù)特征。海光7000系列主要應(yīng)用于高端服務(wù)器，海光5000系列主要應(yīng)用于中低端服務(wù)器，海光3000系列主要應(yīng)用于工作站和邊緣計算服務(wù)器。2）海光DCU產(chǎn)品：海光DCU產(chǎn)品規(guī)劃為海光8000系列，目前海光8100系列產(chǎn)品已實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。演變歷程：基于AMD授權(quán)技術(shù)，公司于2016年啟動海光一號CPU產(chǎn)品設(shè)計；在海光一號的基礎(chǔ)上，公司不斷開啟后續(xù)代際的研發(fā)，并于2019年切入到DCU產(chǎn)品領(lǐng)域。秉承“銷售一代、驗證一代、研發(fā)一代”的產(chǎn)品研發(fā)策略，公司將已經(jīng)驗證的技術(shù)創(chuàng)新成果逐漸集成到海光CPU，不斷優(yōu)化升級CPU系列產(chǎn)品，保持了海光CPU的技術(shù)競爭力和市場競爭力，并于2019年切入DCU產(chǎn)品領(lǐng)域。（1）海光一號：2016年3月，公司基于AMD授權(quán)技術(shù)啟動海光一號CPU產(chǎn)品設(shè)計?！昂９庖惶枴盋PU主要基于AMD交付的源代碼進行設(shè)計。通過“海光一號”CPU的研發(fā)，公司建立起了14nm工藝高性能CPU研發(fā)流程，且利用該流程完成了“海光一號”CPU的代碼設(shè)計、功能驗證、可測試設(shè)計、電路綜合、物理設(shè)計和實現(xiàn)。2018年4月，海光一號實現(xiàn)量產(chǎn)。（2）海光二號：2017年7月，公司在海光一號基礎(chǔ)上，啟動了第二代CPU海光二號的產(chǎn)品研發(fā)工作?！昂９舛枴盋PU在微體系結(jié)構(gòu)上進行了較多自主創(chuàng)新：利用專用硬件電路實現(xiàn)了國密算法，大幅度提升了安全處理應(yīng)用性能；增加硬件加密，支持可信計算，提高云計算環(huán)境的安全性。2020年1月，海光二號實現(xiàn)量產(chǎn)。（3）海光三號、海光四號：2018-2019年，公司先后開啟海光三號與海光四號的研發(fā)工作，截至2021年年末，海光三號已進入實驗室驗證階段，目前海光三號已正式推向市場。（4）海光DCU系列：2018年10月，公司啟動深算一號DCU產(chǎn)品設(shè)計，截至2021年年末，深算一號產(chǎn)品已實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用；2020年1月，公司啟動了第二代DCU深算二號的產(chǎn)品研發(fā)工作。海光產(chǎn)品的命名采用數(shù)字和字母混合方式，海光一號是第一代CPU產(chǎn)品，具體產(chǎn)品型號包括：31xx、51xx和71xx系列；海光二號是第二代CPU產(chǎn)品，具體產(chǎn)品型號包括：32xx、52xx和72xx系列。股權(quán)架構(gòu)：聚集中科院&地方國資，管理團隊芯片領(lǐng)域經(jīng)驗豐富公司無實控人，聚集中科院&地方國資，致力于成為中立的高端芯片設(shè)計企業(yè)。目前，公司暫無控股股東、無實際控制人。截至2022年8月9日，公司的第一大股東為中科曙光，持有公司32.10%的股權(quán)。成都國資（含成都產(chǎn)投有限、成都高投有限及成都集萃有限，系一致行動人）為第二大股東，持有公司19.53%的股權(quán)。藍海輕舟合伙持有股份6.99%，為海光員工持股平臺。公司8月12日上市，募資發(fā)行3億股，發(fā)行后中科曙光持股比例變?yōu)?7.96%，成都國資持股比例變?yōu)?7.00%，藍海輕舟合伙持股比例變?yōu)?.09%。公司董事、高管層、核心技術(shù)人員在計算機芯片領(lǐng)域中有豐富的行業(yè)經(jīng)驗與技術(shù)積累。在管理上，公司管理團隊在計算機芯片領(lǐng)域經(jīng)驗豐富，董事長孟憲棠先生曾任國科控股副總經(jīng)理、中科可控董事，總經(jīng)理沙超群先生在2011-2020年間歷任中科曙光技術(shù)副總裁、高級副總裁，中科曙光總裁歷軍先生現(xiàn)任公司董事。在技術(shù)上，公司核心技術(shù)團隊有著深厚的芯片技術(shù)積累和研發(fā)經(jīng)驗。業(yè)務(wù)模式：Fabless經(jīng)營模式，專注于高端芯片IC設(shè)計盈利模式：Fabless經(jīng)營模式，專注于高端處理器的研發(fā)、設(shè)計和銷售，通過向客戶提供高端處理器產(chǎn)品獲取業(yè)務(wù)收入。公司一直采用Fabless經(jīng)營模式，專注于高端處理器的研發(fā)、設(shè)計和銷售，主要通過向客戶提供高端處理器產(chǎn)品獲取業(yè)務(wù)收入，并將晶圓制造、封裝測試等環(huán)節(jié)交由晶圓制造企業(yè)、封裝測試企業(yè)及其他加工廠商完成。研發(fā)模式：以項目制為基礎(chǔ)，構(gòu)建全過程的項目管理體系。公司重視高端處理器關(guān)鍵技術(shù)研究和芯片產(chǎn)品開發(fā)，以項目制為基礎(chǔ)，建立完善的項目管理體系，對立項、規(guī)劃、實施、結(jié)項環(huán)節(jié)進行全過程管理與監(jiān)控，保證項目中各環(huán)節(jié)高效運行。采購和生產(chǎn)模式：公司主要負責(zé)芯片設(shè)計，芯片的晶圓加工、封裝測試通過委外方式完成。公司是典型的Fabless模式企業(yè)，主要負責(zé)制定芯片的規(guī)格參數(shù)與方案、進行芯片設(shè)計和驗證、交付芯片設(shè)計版圖等，而芯片的晶圓加工、封裝測試通過委外方式完成。公司向晶圓制造廠采購定制加工生產(chǎn)的晶圓，向封裝測試廠采購封裝測試服務(wù)，期間公司輔以工藝管理和測試支持。具體來說1）對海光CPU產(chǎn)品：晶圓代工廠向封測代工廠的交付物為半成品晶圓或成品晶圓，由封測代工廠完成裸片封裝和產(chǎn)品測試工作；2）對海光DCU產(chǎn)品：晶圓代工廠向封測代工廠的交付物為已完成晶圓加工、裸片封裝的DCU半成品，由封測代工廠完成產(chǎn)品測試工作。銷售模式：直銷模式為主，主要客戶為服務(wù)器廠商。公司已建立完善的市場銷售體系，主要采用直銷模式銷售產(chǎn)品，少量采用經(jīng)銷模式。在直銷模式下，公司直接參與客戶的公開招標或商務(wù)談判，達成意向后，公司與客戶簽訂銷售合同；公司接收客戶的采購訂單后，根據(jù)訂單發(fā)貨，并向客戶提供設(shè)計、調(diào)試及技術(shù)支持等相關(guān)服務(wù)；在經(jīng)銷商模式下，經(jīng)銷商會購買公司產(chǎn)品并向終端客戶銷售，公司對經(jīng)銷商提供相應(yīng)的技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)，一般不直接接觸經(jīng)銷商的終端客戶。公司主要客戶為服務(wù)器廠商，已經(jīng)與國內(nèi)多家主要的服務(wù)器廠商建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系。財務(wù)分析：收入快速增長，大力投入研發(fā)保持技術(shù)領(lǐng)先營業(yè)收入快速增長，2021年首次實現(xiàn)盈利。1）營業(yè)收入：2019-2021年公司營業(yè)收入分別為3.79億元、10.22億元和23.10億元，2020年、2021年營收分別同比增長169.53%、126.07%，營收大幅增長的主要原因是：公司加大市場開發(fā)力度，服務(wù)器廠商對國產(chǎn)CPU需求增加以及公司的海光二號與深算一號在近兩年相繼實現(xiàn)規(guī)?；鲐洝?）凈利潤：2019-2021年公司歸母凈利潤分別為-0.83億元、-0.39億元和3.27億元，扣非歸母凈利潤分別為-0.93億元、-0.95億元和2.65億元。2019年和2020年公司連續(xù)虧損，主要原因是公司產(chǎn)品上市初期營收規(guī)模相對較小，研發(fā)投入較大，對骨干員工實施了多次股權(quán)激勵并相應(yīng)確認了較大金額的股份支付。2021年公司首次實現(xiàn)盈利，主要受益市場需求增加較快，以及公司DCU產(chǎn)品實現(xiàn)規(guī)模銷售。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：CPU收入占比高達89.65%，其中面向高端服務(wù)器市場的7000系列總營收占比超過65%，DCU成為新的增長點。隨著電信、金融、互聯(lián)網(wǎng)等終端領(lǐng)域的市場需求不斷擴大，公司各系列產(chǎn)品收入總體增長較快。2021年，海光7000系列產(chǎn)品實現(xiàn)收入15.02億元，成為公司的主力產(chǎn)品，主要面對高端服務(wù)器市場，2019-2021年收入占比分別達到85.70%、76.90%、65.01%。海光8000系列于2021年實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，落地當年實現(xiàn)收入2.39億元，占比達10.34%，我們預(yù)計未來有望為公司收入增長注入新動力。毛利率：綜合毛利率逐年增加，規(guī)模效應(yīng)顯著。2019-2021年，公司綜合毛利率逐年上升，分別為37.31%、50.50%和55.95%。2019年，由于銷量相對較小，自研無形資產(chǎn)攤銷占營業(yè)成本的比例52.42%，導(dǎo)致產(chǎn)品單位成本較高，各系列毛利率較低。2020-2021年，隨著公司業(yè)務(wù)規(guī)模的增長，規(guī)模效應(yīng)使得自研無形資產(chǎn)攤銷金額占營業(yè)收入的比例下降，綜合毛利率逐年提高。公司前五大客戶收入占比超過90%，但占比逐漸降低。2019-2021年，公司向前五名客戶的銷售收入占營業(yè)收入的比例分別為99.12%、92.21%和91.23%，2021年來自第一大客戶公司A的收入占比達到65.95%，前五名客戶集中度較高。2019年開始，公司擴大銷售隊伍，產(chǎn)品逐漸得到其他客戶認可，除公司D之外，逐步開拓了公司A、浪潮、聯(lián)想、新華三、同方等客戶，第一大客戶銷售收入占比逐漸降低。由于與處理器配套的主板、服務(wù)器研發(fā)周期長，且產(chǎn)品上市后均會經(jīng)歷小批量試用到大規(guī)模采購的過程，新用戶導(dǎo)入周期普遍較長，故公司產(chǎn)品的銷售收入目前仍主要集中于前五大客戶，但其占比呈逐漸降低的趨勢。華東區(qū)域占比快速提升，電信、金融終端客戶加速釋放。在區(qū)域分布上，公司客戶群體主要為國內(nèi)的服務(wù)器廠商以及部分互聯(lián)網(wǎng)類信息技術(shù)企業(yè)。2019年以前，公司主要客戶為位于華北區(qū)的服務(wù)器廠商；2020年開始，公司華東區(qū)客戶增長較快，占銷售收入比重較大，2021年華東區(qū)收入占比達到88.04%?？傮w看，華東區(qū)域交通運輸條件便利，互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟活躍，制造業(yè)配套完善，對公司業(yè)務(wù)穩(wěn)定增長提供了保障。從終端客戶分布上，2020年、2021年，公司推出海光二號處理器、深算一號DCU處理器，豐富了產(chǎn)品線，加大了市場開拓力度，逐步形成了較為完善的基于海光處理器的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境?；谇捌陔娦?、金融、互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)對公司產(chǎn)品的測試和認可，在電信運營商集采、金融行業(yè)入圍等方面市場份額增長較快，公司產(chǎn)品在相關(guān)重點行業(yè)銷量逐漸提升。銷售費用率、管理費用率逐年下降。1）銷售費用：2019-2021年公司銷售費用率分別為6.58%、3.03%和2.25%；期間公司銷售費用率有較大下降，主要因為營業(yè)收入增加較快，但銷售人員增加較少。2021年，銷售費用率有較小下降，主要因為公司加大了市場開發(fā)力度，銷售人員及銷售人員職工薪酬增加，但營業(yè)收入增加較快，使得銷售費用率小幅下降。2）管理費用：2019-2021年公司管理費用率分別為14.28%、5.89%和3.91%，呈下降趨勢；期間公司快速發(fā)展，管理職能人員、平均薪酬相應(yīng)增加，人工費用和股份支付隨之增加，但由于營業(yè)收入快速增長，管理費用率呈下降趨勢。研發(fā)投入率達68.60%，大力投入保持技術(shù)持續(xù)領(lǐng)先。2019-2021年公司研發(fā)費用分別為1.75億元、5.46億元和7.45億元，上升較快。2021年，公司研發(fā)投入率達到68.60%，其中研發(fā)支出資本化的金額為8.40億元，資本化比例為53.02%。公司持續(xù)進行研發(fā)投入，以保持技術(shù)研發(fā)的前瞻性、領(lǐng)先性和核心技術(shù)的競爭優(yōu)勢。行業(yè)洞察：國產(chǎn)化浪潮助推，CPU、GPGPU市場快速增長集成電路領(lǐng)域：國產(chǎn)化勢在必行，產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化數(shù)據(jù)中心設(shè)備需求增加、5G商用技術(shù)推進等背景下，全球集成電路行業(yè)規(guī)模2020年同比增長9.32%。根據(jù)全球半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計組織（WSTS）的數(shù)據(jù)，2013-2018年，全球集成電路行業(yè)呈現(xiàn)快速增長趨勢，產(chǎn)業(yè)收入年均復(fù)合增長率為9.33%；2019年，受國際貿(mào)易摩擦的影響，全球集成電路產(chǎn)業(yè)總收入為3304億美元，同比下降15.99%；2020年，因貿(mào)易摩擦緩解，加之數(shù)據(jù)中心設(shè)備需求增加、5G商用帶動各種服務(wù)擴大、車輛持續(xù)智能化等因素，全球集成電路產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模為3612億美元，同比增長9.32%，市場重回增長態(tài)勢。政策支持及應(yīng)用場景增加，2020年中國集成電路市場規(guī)模達8848億元，擴張迅速。2010年以來，中國智能手機在全球市場份額持續(xù)提升催生了國內(nèi)對半導(dǎo)體的強勁需求；加之國家對半導(dǎo)體行業(yè)的大力支持以及人才、技術(shù)、資本的產(chǎn)業(yè)環(huán)境不斷成熟，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)醞釀第三次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，即向中國大陸轉(zhuǎn)移的趨勢逐漸顯現(xiàn)。中國集成電路產(chǎn)業(yè)持續(xù)高速發(fā)展，市場規(guī)模復(fù)合增長率達到全球增速的近三倍。2013-2020年的復(fù)合年均增長率為19.73%，持續(xù)保持高速增長。2020年中國集成電路產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模高達8848億元，較上年增長17.01%。受益于人工智能、大數(shù)據(jù)、5G等技術(shù)的成熟和產(chǎn)品的普及，我們預(yù)計中國集成電路產(chǎn)業(yè)將在未來繼續(xù)保持快速增長態(tài)勢。中國集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)規(guī)模占集成電路產(chǎn)業(yè)鏈整體的比重提升到42.7%，集成電路產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，穩(wěn)步增長。從集成電路設(shè)計、芯片制造、封裝測試三類產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看：1）集成電路設(shè)計：2020年，中國集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)銷售收入3778.4億元，同比增長23.3%，占產(chǎn)業(yè)鏈整體的比重從2013年的32.2%增加到42.7%；2）芯片制造：2020年芯片制造銷售收入2560.1億元，同比增長19.1%，占產(chǎn)業(yè)鏈整體比重從2013年的24.0%增加到28.9%；3）封裝測試：封裝測試產(chǎn)業(yè)銷售收入2509.5億元，同比增長6.8%，占產(chǎn)業(yè)鏈整體比重從2013年的43.8%降低到28.4%。集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)規(guī)模占比逐年攀升，使得中國集成電路產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈逐漸從低端走向高端，展現(xiàn)了中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量穩(wěn)步提升的態(tài)勢。集成電路國產(chǎn)化進程加速，安全可控趨勢日趨明顯。信息產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，同時支撐著傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。信息產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展帶來了集成電路消費需求的持續(xù)增長。根據(jù)海關(guān)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，集成電路已經(jīng)超過原油，成為中國第一大進口商品，2020年的進口額度達到24207億元，同比增長14.8%。對國外集成電路產(chǎn)品的高度依賴，極大影響了中國信息產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。高端處理器具有極高的技術(shù)門檻，是集成電路領(lǐng)域技術(shù)綜合性最強、地位最重要的產(chǎn)品，如無自主可控的高端處理器，從處理器層面看，所有用戶的安全設(shè)防基本無意義。如無法持續(xù)取得高端處理器，將會對中國整體產(chǎn)業(yè)安全、經(jīng)濟安全帶來不可承受的影響。因此，研制和推廣安全可控的高端處理器對中國至關(guān)重要。國家出臺一系列政策大力支持集成電路行業(yè)發(fā)展，集成電路行業(yè)戰(zhàn)略地位提升。集成電路作為信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心，是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，國家給予了高度重視和大力支持。為推動中國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，增強信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和國際競爭力，國家出臺了一系列鼓勵、扶持政策，為集成電路產(chǎn)業(yè)建立了良好的政策環(huán)境。近年來，集成電路行業(yè)的政策、法規(guī)已經(jīng)明確其在國民經(jīng)濟中處于重要戰(zhàn)略地位。隨著國家相關(guān)法規(guī)與政策的逐步推出與落實，集成電路企業(yè)獲得了較多財政、稅收、技術(shù)和人才等方面的支持。較好的政策環(huán)境，將持續(xù)利好包括海光在內(nèi)的集成電路行業(yè)的發(fā)展。CPU領(lǐng)域：出貨量穩(wěn)步提升，中國x86芯片市場前景廣闊x86架構(gòu)作為CPU復(fù)雜指令集的代表，具有顯著的產(chǎn)業(yè)生態(tài)優(yōu)勢。CPU是計算機的運算和控制核心，是信息處理、程序運行的最終執(zhí)行單元，是計算機的核心組成部件，本質(zhì)上是超大規(guī)模集成電路。計算機的程序最終需要轉(zhuǎn)化為“指令”才能在CPU上運行，因此采用的指令集對于CPU的設(shè)計尤為重要。其中，x86架構(gòu)是復(fù)雜指令集的代表，而ARM架構(gòu)、MIPS架構(gòu)和Alpha架構(gòu)等是精簡指令集的代表。在CPU芯片市場，微軟公司和英特爾公司各自憑借自身規(guī)模效應(yīng)和技術(shù)優(yōu)勢，使其產(chǎn)品Windows和IntelCPU占據(jù)了絕大部分市場份額，結(jié)成了“Wintel”技術(shù)聯(lián)盟，其基本特點是基于x86架構(gòu)優(yōu)化各類軟件應(yīng)用。在操作系統(tǒng)領(lǐng)域，Windows和Linux均兼容x86架構(gòu)；在應(yīng)用軟件方面，得益于對獨立軟件開發(fā)商的指令集開放與應(yīng)用平臺操作系統(tǒng)一致性顯著降低了技術(shù)開發(fā)門檻，使得x86架構(gòu)下的軟硬件環(huán)境的成熟度具有明顯優(yōu)勢。CPU應(yīng)用范圍廣，包括服務(wù)器、工作站、個人計算機、移動終端、嵌入式設(shè)備等。CPU可以應(yīng)用在服務(wù)器、工作站、個人計算機（臺式機、筆記本電腦）、移動終端和嵌入式設(shè)備等不同設(shè)備上，根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，其架構(gòu)、功能、性能、可靠性、能效比等技術(shù)指標也存在一定差異。海光CPU產(chǎn)品主要應(yīng)用于服務(wù)器、工作站等計算、存儲設(shè)備。其中，服務(wù)器具有高速的數(shù)據(jù)處理能力、強大的I/O數(shù)據(jù)吞吐能力、良好的可擴展性，并需要長時間可靠運行，其CPU芯片在性能、可靠性、可擴展性和可維護性等方面要求較為苛刻，應(yīng)用領(lǐng)域包括實時分析、5G應(yīng)用、人工智能、機器學(xué)習(xí)、金融、大數(shù)據(jù)和云計算等領(lǐng)域；工作站是一種高端微型計算機，主要為單用戶提供比個人計算機更強大的性能，應(yīng)用領(lǐng)域包括科學(xué)和工程計算、軟件開發(fā)、計算機輔助設(shè)計等。2014-2020年，全球服務(wù)器銷售額、出貨量復(fù)合增長率分別為10.14%、4.71%，預(yù)計未來將恢復(fù)快速增長。根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2014-2018年，全球服務(wù)器銷售額及出貨量保持持續(xù)增長態(tài)勢；2020年，受全球互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)資本投入收縮和“新冠疫情”的影響，全球服務(wù)器出貨量為1212.9萬臺，銷售額910.2億美元，同比分別增長3.26%和4.37%，增速低于前期平均水平。但隨著更多的經(jīng)濟及社會活動由線下轉(zhuǎn)移至線上，對于數(shù)據(jù)存儲及運算能力提出了更高的要求，我們預(yù)計未來服務(wù)器市場需求將恢復(fù)快速增長態(tài)勢。x86服務(wù)器銷售額、銷售量呈增長態(tài)勢，在全球服務(wù)器市場占比超90%。1）銷售額：由于x86處理器起步較早，生態(tài)環(huán)境較其他處理器具有明顯優(yōu)勢。2020年，全球x86服務(wù)器市場銷售額為826.5億美元，較2019年增長3.31%，應(yīng)用x86處理器的服務(wù)器銷售額占全部服務(wù)器銷售額的比例約為91%，處于顯著領(lǐng)先的地位。2）銷售量：2020年，全球x86服務(wù)器市場銷售量為1180.2萬臺，較2019年增長1.82%，應(yīng)用x86處理器的服務(wù)器銷售量占全部服務(wù)器銷售量的比例約為91%，占比超過97%，市場呈現(xiàn)回暖趨勢。2021-2025年，預(yù)計中國x86服務(wù)器市場規(guī)模復(fù)合增長率將達到8.8%，超過全球，以雙路服務(wù)器為主。根據(jù)IDC統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年，中國x86服務(wù)器市場出貨量為343.9萬臺，同比增長8.1%；市場規(guī)模為218.7億美元，同比增長16.5%。隨著下游市場需求回暖以及國家加快5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心、人工智能等七大領(lǐng)域新型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)進度，IDC預(yù)計中國x86服務(wù)器市場未來幾年需求仍然會比較旺盛，在2021-2025年復(fù)合增長率將達到8.8%。同時，中國x86服務(wù)器以雙路服務(wù)器為主，2016-2020年，雙路服務(wù)器總占比均在80%以上；其次分別是單路、4路服務(wù)器，合計占比在10%至20%之間；8路以上的服務(wù)器較少，目前占比未超過0.3%。中國x86服務(wù)器CPU芯片市場未來發(fā)展前景廣闊，預(yù)計2021-2025年芯片出貨量復(fù)合增長率達8.78%，2025年芯片數(shù)量有望達到1066.2萬顆。根據(jù)IDC對中國x86服務(wù)器出貨臺數(shù)的預(yù)測以及每臺服務(wù)器使用芯片數(shù)量、路數(shù)情況進行推算，2020年中國x86CPU芯片出貨量為698.1萬顆。根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，假設(shè)2021-2025年路數(shù)分布情況與2020年保持一致，則預(yù)計2021年芯片出貨量將增長9.1%，預(yù)計2021-2025年出貨量復(fù)合增長率達8.78%，2025年芯片出貨量將達到1066.2萬顆。未來，x86CPU芯片在中國仍會擁有廣闊的市場空間。未來CPU產(chǎn)品性能將持續(xù)提升，應(yīng)用領(lǐng)域進一步擴充。CPU產(chǎn)品具有良好的通用性能，以及強大的邏輯運算和數(shù)據(jù)處理能力。未來，預(yù)計CPU產(chǎn)品性能將進一步提升，包括：1）單個處理器核心性能持續(xù)提升；2）處理器設(shè)計復(fù)雜度提高，核心數(shù)逐步增加，I/O性能持續(xù)提升；3）微體系結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化。近年來，為了支持云計算、系統(tǒng)安全等應(yīng)用需求，CPU的微體系結(jié)構(gòu)進一步擴展。目前，CPU產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電信、金融、互聯(lián)網(wǎng)、教育、交通等重要行業(yè)領(lǐng)域和關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施，并有望進一步在云計算、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用：云計算：“企業(yè)上云”需求強烈，云計算可助力企業(yè)完成數(shù)字化轉(zhuǎn)型。隨著云計算規(guī)模的快速擴大，我們預(yù)計未來搭載高端處理器的服務(wù)器數(shù)量將快速增長，高端處理器將持續(xù)保持旺盛的市場需求。物聯(lián)網(wǎng)：5G網(wǎng)絡(luò)的快速鋪開，加速“萬物互聯(lián)”時代提前到來。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究的數(shù)據(jù)，2020年中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過2.2萬億元，同比增長25%，產(chǎn)業(yè)開始進入快速發(fā)展期。在這個過程中，需要高端CPU提供強大的算力和精準的任務(wù)調(diào)度，以實現(xiàn)海量設(shè)備間的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸。5G網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進一步發(fā)展將繼續(xù)拓展CPU的應(yīng)用場景。國產(chǎn)CPU：中國是全球重要的CPU消費市場，計算機用戶基數(shù)龐大。在電子政務(wù)、能源、交通、金融、通信等關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，國產(chǎn)CPU應(yīng)用已在全國逐步鋪開。在信息安全、供應(yīng)鏈安全要求相對較高的領(lǐng)域，均是國產(chǎn)CPU的優(yōu)勢市場，伴隨著未來信息化的加速，我們預(yù)計桌面、服務(wù)器CPU的需求量將大幅增加。GPGPU領(lǐng)域：數(shù)據(jù)中心、AI需求旺盛，行業(yè)高景氣增長GPU分化為傳統(tǒng)GPU與GPGPU兩條分支，GPGPU的浮點運算精度、性能以及計算場景優(yōu)勢顯著。GPU最初的設(shè)計目標是為了提升計算機對圖形、圖像、視頻等數(shù)據(jù)的處理性能，解決CPU在圖形圖像領(lǐng)域處理效率低的難題。隨著GPU在并行計算方面性能優(yōu)勢的逐步顯現(xiàn)以及并行計算應(yīng)用范圍的逐步拓展，GPU逐漸分化成兩條分支：1）一條是傳統(tǒng)意義的GPU：延續(xù)專門用于圖形圖像處理用途，內(nèi)置了視頻編解碼加速引擎、2D加速引擎、3D加速引擎、圖像渲染等專用運算模塊；2）另一分支是GPGPU：作為運算協(xié)處理器，并針對不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求，增加了專用向量、張量、矩陣運算指令，提升了浮點運算的精度和性能，以滿足不同計算場景的需要。GPGPU廣泛應(yīng)用各領(lǐng)域，降本增效優(yōu)勢顯著，是AI領(lǐng)域主要的協(xié)處理器解決方案。目前，GPGPU已經(jīng)廣泛用于商業(yè)計算和大數(shù)據(jù)處理，如天氣預(yù)報、工業(yè)設(shè)計、基因工程、藥物發(fā)現(xiàn)、金融工程等。在人工智能領(lǐng)域，使用GPGPU在云端運行模型訓(xùn)練算法，可以顯著縮短海量訓(xùn)練數(shù)據(jù)的訓(xùn)練時長，減少能源消耗，從而進一步降低人工智能的應(yīng)用成本。與此同時，GPGPU能夠提供完善的軟件生態(tài)系統(tǒng)，便于各種已有應(yīng)用程序的移植和新算法的開發(fā)。因此，GPGPU是人工智能領(lǐng)域最主要的協(xié)處理器解決方案，占據(jù)人工智能90%以上的市場份額，在智能工廠、無人駕駛、智慧城市等領(lǐng)域具有廣泛的市場空間。數(shù)據(jù)中心：2021年全球數(shù)據(jù)中心負載任務(wù)量翻倍，超級數(shù)據(jù)中心占數(shù)據(jù)中心總量超過50%。近年來，隨著人工智能、數(shù)據(jù)挖掘等新技術(shù)的發(fā)展，集成電路行業(yè)迎來了數(shù)據(jù)中心引領(lǐng)發(fā)展的階段，對海量數(shù)據(jù)進行計算和處理將成為帶動集成電路行業(yè)發(fā)展的新動能。大規(guī)模張量運算、矩陣運算是人工智能在計算層面的突出需求，高并行度的深度學(xué)習(xí)算法在視覺、語音和自然語言處理等領(lǐng)域上的廣泛應(yīng)用使得計算能力需求呈現(xiàn)指數(shù)級增長。根據(jù)Cisco的預(yù)計，2021年全球數(shù)據(jù)中心負載任務(wù)量將超過2016年的兩倍，從不到250萬個負載任務(wù)量增長到近570萬個負載任務(wù)量。同時，隨著云計算的不斷發(fā)展，全球范圍內(nèi)云數(shù)據(jù)中心、超級數(shù)據(jù)中心的建設(shè)速度不斷加快，Cisco預(yù)計，到2021年，計算能力更強的超級數(shù)據(jù)中心將達到628座，占數(shù)據(jù)中心總量的53%。全球數(shù)據(jù)中心對計算加速硬件的需求上升，GPGPU龍頭NVIDIA數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)高增。人工智能算法的不斷普及和應(yīng)用，以及對商業(yè)計算和大數(shù)據(jù)處理的算力需求的不斷增長，使得全球范圍內(nèi)數(shù)據(jù)中心對于計算加速硬件的需求不斷上升。作為GPGPU領(lǐng)域的代表性企業(yè)，NVIDIA數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)收入在2015年僅為3.4億美元，2020年高速增長至67.0億美元。2015-2020年，NVIDIA數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的年均復(fù)合增長率為81.52%，其增速遠超NVIDIA其他板塊業(yè)務(wù)的收入增速。NVIDIA數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)收入的快速增長體現(xiàn)了下游數(shù)據(jù)中心市場對于泛人工智能類芯片的旺盛需求。人工智能：GPGPU成為國內(nèi)AI領(lǐng)域運算加速主要解決方案，AI發(fā)展拉動GPGPU市場增長。人工智能領(lǐng)域的應(yīng)用目前處于技術(shù)和需求融合的高速發(fā)展階段，在運算加速方面逐漸形成了以GPGPU解決方案為主的局面。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)，2022-2024年，預(yù)計中國人工智能芯片市場規(guī)模復(fù)合增長率為46.05%，到2024年，市場規(guī)模將達到785億元。而隨著人工智能相關(guān)技術(shù)的進步，其應(yīng)用場景將更加多元化，GPGPU通用性和軟件生態(tài)系統(tǒng)完善的優(yōu)勢會進一步展現(xiàn)出來，成為該領(lǐng)域的主流解決方案。我們預(yù)計GPGPU在中國人工智能芯片領(lǐng)域也將占據(jù)較大比例的市場份額。未來GPGPU將在性能、應(yīng)用場景方面進一步發(fā)展。目前GPGPU技術(shù)不斷發(fā)展，呈現(xiàn)三點主要發(fā)展趨勢：1）性能需求不斷提升，一方面，GPGPU集成度將不斷提高，性能逐漸增強，性能功耗比逐漸提升；另一方面，高帶寬、低延時的片間互連總線結(jié)構(gòu)也是未來產(chǎn)品優(yōu)化提升的方向之一。2）GPGPU將成為運算協(xié)處理器的主流，運算協(xié)處理器基于不同的設(shè)計思想存在多條技術(shù)路線，包括GPGPU、ASIC、FPGA等，綜合考慮性能、能效比和編程靈活性等方面的因素，GPGPU在協(xié)處理器應(yīng)用領(lǐng)域具有非常明顯的優(yōu)勢。3）CPU與GPGPU的異構(gòu)計算，CPU+GPGPU的異構(gòu)運算架構(gòu)可以讓系統(tǒng)具有更大靈活性，滿足復(fù)雜場景的不同需求，能夠較大幅度地提升單獨使用CPU或GPGPU的任務(wù)執(zhí)行效率；CPU和GPGPU之間還可以通過內(nèi)存共享等方式進行數(shù)據(jù)交互，發(fā)揮異構(gòu)計算的優(yōu)勢。隨著技術(shù)的革新，GPGPU將在大數(shù)據(jù)處理、人工智能、商業(yè)計算領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用：商業(yè)計算和大數(shù)據(jù)處理：隨著信息化社會的飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、深度學(xué)習(xí)等新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，人們對信息處理能力的要求越來越高，大數(shù)據(jù)處理不僅應(yīng)用在石油勘探、天氣預(yù)報等傳統(tǒng)領(lǐng)域，互聯(lián)網(wǎng)、金融、數(shù)據(jù)挖掘、教育等領(lǐng)域?qū)Υ髷?shù)據(jù)處理和商業(yè)計算的需求也呈現(xiàn)高速增長的趨勢。人工智能處理器：未來針對不同的人工智能應(yīng)用類型和場景，將會有深度學(xué)習(xí)之外的新算法出現(xiàn)，這要求人工智能芯片能夠適應(yīng)不同類型的算法，具有兼顧性能和靈活性的能力。GPGPU具有完善的軟件生態(tài)環(huán)境和編程靈活性，能夠更好地適應(yīng)未來人工智能領(lǐng)域的發(fā)展需求，我們預(yù)計將成為人工智能處理器的主流產(chǎn)品。智算中心：智算中心的本質(zhì)是算力的供應(yīng)和生產(chǎn)平臺，它向人工智能企業(yè)出售算力，幫助其將技術(shù)模型變?yōu)楝F(xiàn)實，參與自建或承建的企業(yè)，包括互聯(lián)網(wǎng)公司、服務(wù)器公司等。由于算法的演進，人工智能對算力提出了巨大的需求，業(yè)界預(yù)測GPGPU將推動人工智能推理性能每年提升一倍以上。核心看點：領(lǐng)跑國內(nèi)高端CPU，DCU打開成長天花板競爭優(yōu)勢：掌握先進處理器技術(shù)，生態(tài)完善全面領(lǐng)跑核心技術(shù)：海光同時具備高端通用處理器和協(xié)處理器研發(fā)能力，擁有多項專利?；趚86指令框架、“類CUDA”計算環(huán)境和國際先進處理器設(shè)計技術(shù)，公司大力發(fā)展?jié)M足中國信息化發(fā)展需要的高端處理器產(chǎn)品。公司對海光通用處理器和海光協(xié)處理器的微體系結(jié)構(gòu)進行持續(xù)研發(fā)和優(yōu)化，不斷提升高端處理器性能。公司高度重視處理器的安全性，通過擴充安全算法指令集及原生支持可信計算等方法，有效地提升了海光處理器的安全性。公司研發(fā)出的第一代、第二代CPU和第一代DCU產(chǎn)品的性能均達到了國際上同類型主流高端處理器的水平，在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。目前，海光DCU已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，未來有望廣泛應(yīng)用于大數(shù)據(jù)處理、人工智能、商業(yè)計算等應(yīng)用領(lǐng)域。同時，公司在高端處理器及相關(guān)領(lǐng)域開展了系統(tǒng)化的知識產(chǎn)權(quán)布局，為公司保持技術(shù)的持續(xù)領(lǐng)先奠定了堅實的基礎(chǔ)。截至2021年12月31日，公司擁有已授權(quán)專利179項（其中發(fā)明專利136項）、154項軟件著作權(quán)和81項集成電路布圖設(shè)計專有權(quán)等知識產(chǎn)權(quán)。專業(yè)團隊：核心技術(shù)人員技術(shù)經(jīng)歷豐富，部分有國際頭部CPU公司任職經(jīng)驗。高端處理器設(shè)計屬于技術(shù)密集型行業(yè)，專業(yè)研發(fā)人員是芯片設(shè)計企業(yè)研發(fā)能力不斷提升的基石。公司骨干研發(fā)人員多擁有國內(nèi)外知名芯片公司的就職背景，擁有成功研發(fā)x86處理器或ARM處理器的經(jīng)驗。截至2021年12月31日，公司研發(fā)技術(shù)人員共1031人，占比90.20%，其中擁有碩士及以上學(xué)歷人員749人，占員工總?cè)藬?shù)的65.53%，研發(fā)隊伍年齡結(jié)構(gòu)合理、技能全面，有力支撐了公司的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)。此外，公司在內(nèi)部管理、供應(yīng)鏈、產(chǎn)品銷售等方面均建立了成熟團隊，核心骨干均有多年公司運營管理或市場銷售經(jīng)驗，對公司未來的發(fā)展方向和公司產(chǎn)品的市場定位有著明確的目標和計劃。產(chǎn)品+生態(tài)：公司產(chǎn)品應(yīng)用場景廣、生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)勢顯著。1）海光CPU：兼容x86指令集，處理器性能參數(shù)與國際同類型主流處理器產(chǎn)品相當，支持國內(nèi)外主流操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、虛擬化平臺或云計算平臺，能夠有效兼容目前存在的數(shù)百萬款基于x86指令集的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，具有優(yōu)異的生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)勢。2）海光DCU：兼容“類CUDA”環(huán)境，軟硬件生態(tài)豐富，典型應(yīng)用場景下性能指標達到國際上同類型高端產(chǎn)品的水平。3）公司主動融入國內(nèi)外開源社區(qū)，積極向開源社區(qū)提供適用于海光CPU、海光DCU的適配和優(yōu)化方案，保證了海光高端處理器在開源生態(tài)的兼容性。優(yōu)質(zhì)產(chǎn)業(yè)鏈：海光產(chǎn)品得到浪潮、聯(lián)想等國內(nèi)知名服務(wù)器廠商認可，本土優(yōu)勢顯著。公司下游服務(wù)器廠商開發(fā)了多款基于海光處理器的服務(wù)器，有效地推動了海光高端處理器的產(chǎn)業(yè)化。公司利用其高端處理器在功能、性能、生態(tài)和安全方面的獨特優(yōu)勢，聯(lián)合整機廠商、基礎(chǔ)軟件、應(yīng)用軟件、系統(tǒng)集成商和行業(yè)用戶，建立了基于海光高端處理器的產(chǎn)業(yè)鏈。目前，海光CPU已經(jīng)應(yīng)用到了電信、金融、互聯(lián)網(wǎng)、教育、交通等行業(yè)；海光DCU主要面向大數(shù)據(jù)處理、商業(yè)計算等計算密集型應(yīng)用領(lǐng)域以及人工智能、泛人工智能應(yīng)用領(lǐng)域。相比國際芯片領(lǐng)先企業(yè)，公司根植于中國本土市場，更了解中國客戶的需求，能夠提供更為安全可控的產(chǎn)品和更為全面、細致的解決方案和售后服務(wù)，具有本土化競爭優(yōu)勢。產(chǎn)品能力：高端處理器產(chǎn)品加速迭代，CPU、DCU齊頭并進1）海光CPU：基于先進技術(shù)架構(gòu)，產(chǎn)品能力達國際主流海光CPU技術(shù)先進、應(yīng)用場景廣泛，并有良好的安全特性。海光CPU主要面向復(fù)雜邏輯計算、多任務(wù)調(diào)度等通用處理器應(yīng)用場景需求，兼容國際主流x86處理器架構(gòu)和技術(shù)路線，具有先進的工藝制程、優(yōu)異的系統(tǒng)架構(gòu)、豐富的軟硬件生態(tài)等優(yōu)勢。此外，海光CPU支持國密算法，擴充了安全算法指令，集成了安全算法專用加速電路，支持可信計算，大幅度地提升了高端處理器的安全性，可以在數(shù)據(jù)處理過程中為用戶提供更高效的安全保障，例如安全加密虛擬化等。海光CPU需在一塊基板上封裝1-4顆八核裸片，最多可集成32個處理器核心。海光CPU根據(jù)不同的產(chǎn)品規(guī)格定義，需要在一塊基板上封裝1至4顆裸片。裸片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，主要功能模塊包括處理器核心（Core）、片上網(wǎng)絡(luò)、各類接口控制器等；除硬件電路外，裸片中還集成了復(fù)雜的程序代碼（“微碼系統(tǒng)”）。海光CPU“生態(tài)、性能、安全”優(yōu)勢顯著。x86指令集具有業(yè)界最好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)支持，現(xiàn)有運行中以及開發(fā)中的絕大部分服務(wù)器、硬件設(shè)備、軟件系統(tǒng)均基于或兼容x86指令集。海光獲得了x86處理器設(shè)計核心技術(shù)，進入到x86處理器設(shè)計領(lǐng)域，研制出符合中國用戶使用需求、兼具“生態(tài)、性能、安全”三大特點的國產(chǎn)x86架構(gòu)處理器產(chǎn)品。海光CPU具有優(yōu)異的產(chǎn)品性能、良好的系統(tǒng)兼容性和較高的系統(tǒng)安全性。海光CPU具有廣泛的通用性和產(chǎn)業(yè)生態(tài)，主要應(yīng)用于服務(wù)器和工作站。使用海光CPU的服務(wù)器主要應(yīng)用于電信運營商、金融、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域，例如，電信運營商云服務(wù)資源池系統(tǒng)支撐云業(yè)務(wù)應(yīng)用，銀行和證券公司查詢、交易系統(tǒng)，互聯(lián)網(wǎng)的搜索、計算服務(wù)、存儲等應(yīng)用；使用海光CPU的工作站主要應(yīng)用場景為工業(yè)設(shè)計和應(yīng)用、圖形圖像處理，例如VR、AR圖形渲染場景，以及智能工