海光信息：國(guó)產(chǎn)CPU領(lǐng)軍受益于行業(yè)信創(chuàng)加速成長(zhǎng)空間廣闊

海光信息：國(guó)產(chǎn)CPU領(lǐng)軍，受益于行業(yè)信創(chuàng)加速，成長(zhǎng)空間廣闊1.海光信息：國(guó)產(chǎn)CPU領(lǐng)導(dǎo)者1.1.基于AMD技術(shù)授權(quán)，自主研發(fā)高端處理器基于AMD技術(shù)授權(quán)，自主研發(fā)高端處理器。海光信息成立于2014年，主要從事高端處理器、加速器等計(jì)算芯片產(chǎn)品和系統(tǒng)的研究、開發(fā)，產(chǎn)品包括海光通用處理器（CPU）和海光協(xié)處理器（DCU）。公司產(chǎn)品起家于AMD技術(shù)授權(quán)，并獨(dú)立開展研發(fā)，截至2021年末，海光CPU系列產(chǎn)品海光一號(hào)、海光二號(hào)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，海光三號(hào)處于實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證階段，海光四號(hào)處于研發(fā)階段；海光DCU系列產(chǎn)品深算一號(hào)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，深算二號(hào)處于研發(fā)階段。中科曙光為公司第一大股東，與AMD合資成立兩家子公司。中科曙光主要從事高端計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)、安全、數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品的研發(fā)及制造，由中國(guó)科學(xué)院計(jì)算所控股，是海光信息第一大股東，持股27.96%（IPO發(fā)行后）。公司第二大股東成都國(guó)資（含成都產(chǎn)投有限、成都高投有限、成都集萃有限），持股17.00%（IPO發(fā)行后）。藍(lán)海輕舟為公司員工持股平臺(tái)，持股6.09%（IPO發(fā)行后）。2016年2月，海光信息與超威半導(dǎo)體（AMD）成立合資公司海光微電子（海光信息持股49%）和海光集成（海光信息持股70%），兩家合資公司分別于2016年3月與2017年10月與AMD簽署《技術(shù)合作協(xié)議》，AMD將高端處理器相關(guān)技術(shù)及軟件許可給兩家合資公司，許可在中國(guó)（包括香港、澳門、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)）服務(wù)器和工作站的用途而銷售、進(jìn)口、出口、分銷合資產(chǎn)品。公司主要產(chǎn)品為海光CPU和海光DCU系列產(chǎn)品。高端處理器是現(xiàn)代信息系統(tǒng)設(shè)備中的核心部件，在大規(guī)模數(shù)據(jù)處理、復(fù)雜任務(wù)調(diào)度和邏輯運(yùn)算等方面發(fā)揮了不可替代的作用。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域、技術(shù)路線和產(chǎn)品特征的不同，公司高端處理器分為海光CPU系列產(chǎn)品和海光DCU系列產(chǎn)品。海光一號(hào)是公司第一代CPU產(chǎn)品，具體產(chǎn)品型號(hào)包括：31xx、51xx和71xx系列；海光二號(hào)是第二代CPU產(chǎn)品，具體產(chǎn)品型號(hào)包括：32xx、52xx和72xx系列。海光CPU系列產(chǎn)品兼容x86指令集以及國(guó)際上主流操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，性能優(yōu)異，軟硬件生態(tài)豐富，安全可靠，得到了國(guó)內(nèi)用戶的高度認(rèn)可，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)或領(lǐng)域。海光DCU系列產(chǎn)品以GPGPU架構(gòu)為基礎(chǔ)，兼容通用的“類CUDA”環(huán)境以及國(guó)際主流商業(yè)計(jì)算軟件和人工智能軟件，軟硬件生態(tài)豐富，可廣泛應(yīng)用于大數(shù)據(jù)處理、人工智能、商業(yè)計(jì)算等應(yīng)用領(lǐng)域。海光CPU：主要面向復(fù)雜邏輯計(jì)算、多任務(wù)調(diào)度等通用處理器應(yīng)用場(chǎng)景需求，同時(shí)兼容x86處理器架構(gòu)，具備工藝制程、系統(tǒng)架構(gòu)、軟硬件生態(tài)優(yōu)勢(shì)。同時(shí)支持國(guó)密算法，擴(kuò)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(jì)算，大幅度地提升了高端處理器的安全性。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景不同，海光將CPU分為3000系列產(chǎn)品、5000系列產(chǎn)品和7000系列產(chǎn)品，分別對(duì)應(yīng)低端、中端、高端處理器，其中3000系列主要應(yīng)用于工作站和邊緣計(jì)算服務(wù)器等入門級(jí)計(jì)算領(lǐng)域；5000系列主要面向政務(wù)、企業(yè)和教育領(lǐng)域的中低端服務(wù)器需求；7000系列主要面向數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算等復(fù)雜應(yīng)用領(lǐng)域。目前在售的海光CPU產(chǎn)品主要為海光二號(hào)產(chǎn)品，即7200、5200和3200系列產(chǎn)品，同時(shí)海光三號(hào)已經(jīng)完成產(chǎn)品驗(yàn)證，海光四號(hào)處于研發(fā)階段。自2018年來(lái)，浪潮、聯(lián)想、新華三、同方等多家國(guó)內(nèi)知名服務(wù)器廠商的產(chǎn)品已經(jīng)搭載了海光CPU芯片，并成功應(yīng)用到工商銀行、中國(guó)銀行等金融領(lǐng)域客戶，中國(guó)石油、中國(guó)石化等能源化工領(lǐng)域客戶，并在電信運(yùn)營(yíng)商的數(shù)據(jù)中心類業(yè)務(wù)中得到了廣泛使用。海光DCU：屬于GPGPU的一種，其構(gòu)成與CPU類似，結(jié)構(gòu)邏輯相對(duì)CPU簡(jiǎn)單，但計(jì)算單元數(shù)量較多。海光DCU全面兼容ROCmGPU

（類CUDA）計(jì)算生態(tài)，可較好地適配、適應(yīng)國(guó)際主流商業(yè)計(jì)算軟件和人工智能軟件，軟硬件生態(tài)豐富，可廣泛應(yīng)用于大數(shù)據(jù)處理、人工智能、商業(yè)計(jì)算等計(jì)算密集類應(yīng)用領(lǐng)域，主要部署在服務(wù)器集群或數(shù)據(jù)中心，為應(yīng)用程序提供高性能、高能效比的算力，支撐高復(fù)雜度和高吞吐量的數(shù)據(jù)處理任務(wù)。Fabless經(jīng)營(yíng)模式，專注芯片設(shè)計(jì)。公司產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程大致可以分為架構(gòu)設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、微碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安全模塊設(shè)計(jì)、仿真模擬、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、流片工藝優(yōu)化、基板及封測(cè)工藝開發(fā)、硅后驗(yàn)證等環(huán)節(jié)，公司主要制定芯片的規(guī)格參數(shù)與方案、進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)和驗(yàn)證、交付芯片設(shè)計(jì)版圖等，向晶圓廠采購(gòu)定制加工的晶圓，向封裝測(cè)試廠采購(gòu)封裝測(cè)試服務(wù)，期間公司輔以工藝管理和測(cè)試支持，其中海光CPU裸片封裝由封測(cè)工廠完成，DCU裸片封裝由晶圓代工廠完成。銷售模式以直銷為主，少量采用經(jīng)銷模式面向中小客戶。在直銷模式下，公司直接參與客戶的公開招標(biāo)或商務(wù)談判，達(dá)成意向后，公司與客戶簽訂銷售合同；在經(jīng)銷商模式下，經(jīng)銷商會(huì)購(gòu)買公司產(chǎn)品并向終端客戶進(jìn)行銷售，公司會(huì)對(duì)經(jīng)銷商提供相應(yīng)的技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)。直銷是公司主要銷售模式，目前公司已經(jīng)與國(guó)內(nèi)多家主要的服務(wù)器廠商建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系，2021年公司直銷營(yíng)收21.94億元，占比94.97%，2020年公司引入偉仕佳杰作為經(jīng)銷商，以滿足中小客戶需求。1.2.業(yè)績(jī)持續(xù)高增，研發(fā)投入高營(yíng)收持續(xù)高增，21年扭虧為盈。公司近年?duì)I收高速增長(zhǎng)，2021年?duì)I收23.1億元，同比增長(zhǎng)126%，我們認(rèn)為，公司營(yíng)收高增主要源于：1）信創(chuàng)國(guó)產(chǎn)化需求下，服務(wù)器廠商對(duì)國(guó)產(chǎn)CPU需求增加；2）2020年公司海光二號(hào)CPU系列產(chǎn)品規(guī)?；鲐洠?021年公司深算一號(hào)DCU系列產(chǎn)品規(guī)?；鲐?，產(chǎn)品線進(jìn)一步豐富。出貨量增加公司規(guī)模效應(yīng)體現(xiàn)，2021年實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)3.27億元，扭虧為盈。2022年1-9月預(yù)計(jì)業(yè)績(jī)維持高增。根據(jù)公司招股意向書，2022年1-9月公司營(yíng)收預(yù)計(jì)36.7-40.8億元，同比增長(zhǎng)170%-200%；歸母凈利潤(rùn)預(yù)計(jì)6.1-7億元，同比增長(zhǎng)392%-465%；

扣非歸母凈利潤(rùn)5.6-6.4億元，同比增長(zhǎng)591%-690%。7200系列收入占比較高，DCU產(chǎn)品開始規(guī)?；鲐洝：９舛?hào)CPU是公司目前主要在售產(chǎn)品，2021年?duì)I收17.80億元，占比77.03%。7000系列產(chǎn)品主要面向數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算等復(fù)雜應(yīng)用領(lǐng)域，應(yīng)用于高端服務(wù)器。作為7000系列第二代產(chǎn)品，7200是目前公司主打在售產(chǎn)品，2021年實(shí)現(xiàn)營(yíng)收12.21億元，占比52.85%。2021年公司深算一號(hào)DCU系列產(chǎn)品規(guī)?；鲐洠?dāng)年?duì)I收2.39億元。電信、金融、互聯(lián)網(wǎng)是公司產(chǎn)品主要終端應(yīng)用行業(yè)。2019年公司教育行業(yè)收入較多，主要原因系國(guó)家級(jí)教育科研項(xiàng)目中科院大氣所“模擬器裝置”項(xiàng)目采購(gòu)需求較多所致，2019年開始持續(xù)在互聯(lián)網(wǎng)、交通、電信行業(yè)市場(chǎng)推廣，2020年、2021年，公司推出海光二號(hào)CPU處理器、深算一號(hào)DCU處理器，豐富了產(chǎn)品線，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，基于前期電信、金融、互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)對(duì)公司產(chǎn)品的測(cè)試和認(rèn)可，公司在電信運(yùn)營(yíng)商集采、金融行業(yè)入圍等方面市場(chǎng)份額增長(zhǎng)較快，2021年公司電信、金融、互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)營(yíng)收分別為3.84億元、2.62億元、2.00億元。規(guī)模效應(yīng)下毛利率持續(xù)提升。公司營(yíng)業(yè)成本由直接成本、間接成本構(gòu)成，其中直接成本包括直接材料、封裝測(cè)試，直接成本占營(yíng)收比例較為穩(wěn)定；間接成本包括自研無(wú)形資產(chǎn)攤銷、知識(shí)產(chǎn)權(quán)費(fèi)、其他制造費(fèi)用，其中知識(shí)產(chǎn)權(quán)費(fèi)根據(jù)許可協(xié)議向AMD支付按海光集成銷售額計(jì)提，2021年知識(shí)產(chǎn)權(quán)費(fèi)1.02億元，占營(yíng)收比例約4.43%。公司近年毛利率逐年提升，主要源于規(guī)模效應(yīng)下間接成本中的自研無(wú)形資產(chǎn)攤銷占營(yíng)收比例降低，2021年毛利率55.95%，7000系列、5000系列、3000系列毛利率分別為65.56%、63.76%、27.12%。研發(fā)投入高，資本化率較高。公司研發(fā)費(fèi)用占比較高，2021年研發(fā)費(fèi)用7.45億元，研發(fā)費(fèi)用率32.23%，公司研發(fā)費(fèi)用主要由人工費(fèi)用、股份支付、折舊攤銷構(gòu)成，2021年分別占比51.16%、19.44%、18.49%，其中折舊攤銷主要系外購(gòu)無(wú)形資產(chǎn)的攤銷。公司研發(fā)支出資本化率較高，2021年研發(fā)支出15.85億元，資本化率53.02%，主要系A(chǔ)MD已授權(quán)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)較低，資本化率較高。我們認(rèn)為，未來(lái)隨著公司產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新程度顯著提升，包括更先進(jìn)工藝的引入、更具擴(kuò)展性的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、更高性能的微結(jié)構(gòu)研發(fā)等，研發(fā)資本化率有望降低。2.CPU/DCU行業(yè)分析2.1.CPU：計(jì)算機(jī)運(yùn)算與控制核心，x86是全球服務(wù)器主流架構(gòu)2.1.1.計(jì)算機(jī)運(yùn)算與控制核心，應(yīng)用于服務(wù)器、PC、移動(dòng)終端等各個(gè)場(chǎng)景CPU（中央處理器，CentralProcessingUnit），是計(jì)算機(jī)運(yùn)算和控制核心，是對(duì)計(jì)算機(jī)的所有硬件資源（如存儲(chǔ)器、輸入輸出單元）進(jìn)行控制調(diào)配、執(zhí)行通用運(yùn)算的核心硬件單元。CPU的本質(zhì)是超大規(guī)模集成電路，用于解釋計(jì)算機(jī)指令和處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)，并負(fù)責(zé)控制、調(diào)配計(jì)算機(jī)的所有軟硬件資源。CPU主要包括運(yùn)算器、控制器和寄存器等模塊，其中運(yùn)算器負(fù)責(zé)執(zhí)行運(yùn)算和測(cè)試，控制器負(fù)責(zé)提取指令、進(jìn)行譯碼、控制數(shù)據(jù)流動(dòng)方向，寄存器位于CPU內(nèi)部和內(nèi)存類似，能夠在處理指令時(shí)暫時(shí)存儲(chǔ)個(gè)數(shù)字能使運(yùn)算變得更快。CPU的運(yùn)作原理可分為“取”、“譯”、“執(zhí)行”：CPU從內(nèi)存中提取指令，由解碼器譯碼，將指令轉(zhuǎn)化為控制CPU其他部分的信號(hào)，最后由運(yùn)算器進(jìn)行運(yùn)算和測(cè)試。CPU指令集（InstructionSet）是CPU中計(jì)算和控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所有指令的集合，可分為復(fù)雜指令集和精簡(jiǎn)指令集兩類。指令系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)硬件與軟件的接口，計(jì)算機(jī)的程序最終需要轉(zhuǎn)化為“指令”才能在CPU上運(yùn)行。CPU按照指令集可分為CISC（復(fù)雜指令集）和RISC（精簡(jiǎn)指令集）兩大類，兩類指令集是基于兩種不同的指令集思路進(jìn)行設(shè)計(jì)，擁有不同的特點(diǎn)：CISC指令豐富、尋址方式靈活，以微程序控制器為核心，指令集長(zhǎng)度可變，功能強(qiáng)大，復(fù)雜程序執(zhí)行效率高，x86架構(gòu)是CISC的典型代表；RISC指令結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于設(shè)計(jì)，具有較高的執(zhí)行能效比，ARM、MIPS、Alpha架構(gòu)是RISC的代表。CPU應(yīng)用領(lǐng)域包括服務(wù)器、PC、工作站、移動(dòng)終端和嵌入式設(shè)備等場(chǎng)景，面向不同場(chǎng)景的CPU在架構(gòu)、功能、性能、可靠性、能效比等技術(shù)指標(biāo)也存在一定差異：1）服務(wù)器CPU芯片在性能、可靠性、可擴(kuò)展性和可維護(hù)性等方面要求較高，是數(shù)據(jù)處理能力最強(qiáng)、設(shè)計(jì)工藝最復(fù)雜、可靠性最高的處理器，通常具備多個(gè)核心（8-64核），支持多路互聯(lián)，功耗較高；2）個(gè)人計(jì)算機(jī)包括臺(tái)式機(jī)和筆記本電腦，其CPU需要平衡性能與功耗，單顆處理器核心在10核以下，主要為單路，具備較少I/O；3）工作站是一種高端微型計(jì)算機(jī)，主要為單用戶提供比個(gè)人計(jì)算機(jī)更強(qiáng)大的性能，尤其是在數(shù)據(jù)并行處理能力和圖形處理能力等方面；4）移動(dòng)終端包括手機(jī)、筆記本、平板電腦等，CPU具有低功耗、輕量化等特點(diǎn)，關(guān)注對(duì)多媒體功能的增強(qiáng)；5）嵌入式設(shè)備需要具有高穩(wěn)定性和低功耗，其CPU對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)，體積小，且集成度高。x86和ARM是目前全球CPU主流架構(gòu)，具備成熟生態(tài)體系。x86架構(gòu)由Intel、AMD主導(dǎo)，Intel早期憑借與Windows操作系統(tǒng)形成Wintel生態(tài)擴(kuò)大市場(chǎng)份額并構(gòu)建生態(tài)優(yōu)勢(shì)，占據(jù)桌面和服務(wù)器CPU市場(chǎng)；ARM架構(gòu)憑借指令系統(tǒng)開源、異構(gòu)運(yùn)算、可定制化等優(yōu)勢(shì)，與Android操作系統(tǒng)形成AA體系，占據(jù)廣泛手機(jī)生態(tài)，海外廠商包括高通、蘋果、三星等。國(guó)內(nèi)x86架構(gòu)CPU廠商主要有海光信息、兆芯，ARM架構(gòu)CPU廠商包括華為鯤鵬、華為麒麟、飛騰，另外龍芯中科基于MIPS架構(gòu)，申威基于Alpha架構(gòu)。國(guó)產(chǎn)CPU三大技術(shù)路線發(fā)展，海光基于AMD技術(shù)授權(quán)獨(dú)立研發(fā)。芯片架構(gòu)有多種授權(quán)方式，以ARM架構(gòu)為例，ARM提供三種授權(quán)方式：架構(gòu)、POP、處理器授權(quán)，其中架構(gòu)授權(quán)是ARM會(huì)授權(quán)合作廠商使用自己的架構(gòu)，方便其根據(jù)自己的需要來(lái)設(shè)計(jì)處理器；POP

（processoroptimizationpack，處理器優(yōu)化包）授權(quán)是處理器授權(quán)的高級(jí)形式，ARM出售優(yōu)化后的處理器給授權(quán)合作廠商，方便其在特定工藝下設(shè)計(jì)、生產(chǎn)出性能有保證的處理器；處理器授權(quán)是指授權(quán)合作廠商使用ARM設(shè)計(jì)好的處理器，對(duì)方不能改變?cè)性O(shè)計(jì)，但可以根據(jù)自己的需要調(diào)整產(chǎn)品的頻率、功耗等。目前國(guó)產(chǎn)CPU廠商海思半導(dǎo)體的鯤鵬處理器和天津飛騰處理器兼容ARM指令集，與眾多軟硬件廠商完成了大量的適配工作；龍芯中科處理器采用LoongArch指令集；成都申威處理器采用SW-64指令集；海光和上海兆芯的產(chǎn)品兼容x86指令集，具有良好的生態(tài)，且應(yīng)用遷移轉(zhuǎn)換成本低。海光基于與AMD簽署的《技術(shù)許可協(xié)議》獲得技術(shù)授權(quán)，并獨(dú)立開展研發(fā)工作。2.1.2.全球服務(wù)器出貨量持續(xù)增長(zhǎng)，x86是全球服務(wù)器主流架構(gòu)全球服務(wù)器市場(chǎng)穩(wěn)健增長(zhǎng)。根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2021年全球服務(wù)器出貨量約1353.9萬(wàn)臺(tái)，銷售額約992.2億美元，近年整體保持穩(wěn)健增長(zhǎng)。我們認(rèn)為，隨著更多的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)活動(dòng)由線下轉(zhuǎn)移至線上，對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及運(yùn)算能力提出了更高的要求，未來(lái)服務(wù)器市場(chǎng)需求有望維持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。x86是全球服務(wù)器CPU主流架構(gòu)。在全球范圍內(nèi)，由于x86架構(gòu)CPU起步早，具備成熟生態(tài)優(yōu)勢(shì)，因此目前x86仍是全球服務(wù)器CPU主流架構(gòu)。根據(jù)IDC全球服務(wù)器跟蹤報(bào)告，2020年全球x86服務(wù)器銷售額826.5億美元，較2019年增長(zhǎng)3.31%，銷售量1180萬(wàn)臺(tái)，較2019年增長(zhǎng)1.82%，2020年全球x86服務(wù)器銷售額占比達(dá)到90.8%，銷售量占比達(dá)到97.3%。2020年中國(guó)x86服務(wù)器出貨量約344萬(wàn)臺(tái)，雙路服務(wù)器占比88.8%，互聯(lián)網(wǎng)、政府、電信行業(yè)是主要需求方。根據(jù)IDC統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2020年全年，中國(guó)x86服務(wù)器市場(chǎng)出貨量為343.9萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)8.1%，市場(chǎng)規(guī)模為218.7億美元，同比增長(zhǎng)16.5%。我們認(rèn)為，隨著國(guó)家推進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)、新基建以及東數(shù)西算等項(xiàng)目建設(shè)，中國(guó)x86服務(wù)器市場(chǎng)需求未來(lái)幾年需求或仍然比較旺盛。IDC數(shù)據(jù)顯示中國(guó)x86服務(wù)器以雙路服務(wù)器為主，2020年雙路服務(wù)器占比達(dá)到88.8%，近年占比持續(xù)提升。從銷售額看，2020年中國(guó)服務(wù)器市場(chǎng)的前五大行業(yè)依次為互聯(lián)網(wǎng)、電信、政府、金融和服務(wù)。2.2.DCU：GPU是AI加速方案首選，市場(chǎng)規(guī)模有望持續(xù)高增海光DCU系列產(chǎn)品以GPGPU架構(gòu)為基礎(chǔ)，兼容通用的“類CUDA”環(huán)境以及國(guó)際主流商業(yè)計(jì)算軟件和人工智能軟件。GPU（圖形處理器，graphicsprocessingunit），又稱顯示核心、視覺處理器、顯示芯片，是一種專門在個(gè)人電腦、工作站、游戲機(jī)和一些移動(dòng)設(shè)備

（如平板電腦、智能手機(jī)等）上做圖像和圖形相關(guān)運(yùn)算工作的微處理器，GPU基于大吞吐量設(shè)計(jì)，擁有更多的ALU用于數(shù)據(jù)處理，適合對(duì)密集數(shù)據(jù)進(jìn)行并行處理，擅長(zhǎng)大規(guī)模并發(fā)計(jì)算，因此GPU也被應(yīng)用于AI訓(xùn)練等需要大規(guī)模并發(fā)計(jì)算場(chǎng)景，如機(jī)器學(xué)習(xí)，深度學(xué)習(xí)等，這類GPU也被稱為GPGPU，即作為協(xié)處理器應(yīng)用在AI服務(wù)器中，相比于顯示GPU，GPGPU增加了專用向量、張量、矩陣運(yùn)算指令，提升了浮點(diǎn)運(yùn)算的精度和性能，以滿足不同計(jì)算場(chǎng)景的需要。GPGPU已廣泛用于商業(yè)計(jì)算和大數(shù)據(jù)處理，如天氣預(yù)報(bào)、工業(yè)設(shè)計(jì)、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(yùn)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(shí)長(zhǎng)，降低人工智能的應(yīng)用成本。服務(wù)器是AI核心基礎(chǔ)設(shè)施，GPU服務(wù)器是AI加速方案首選。根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2020年中國(guó)AI基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)規(guī)模為39.3億美元，同比增長(zhǎng)26.8%，并將在2024年達(dá)到78.0億美元，其中2020年服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模占AI基礎(chǔ)設(shè)施的87%以上，承擔(dān)著最為重要的角色。AI服務(wù)器通常搭載GPU、FPGA、ASIC等加速芯片，利用CPU與加速芯片的組合可以滿足高吞吐量互聯(lián)的需求，為自然語(yǔ)言處理、計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器學(xué)習(xí)等AI應(yīng)用場(chǎng)景提供強(qiáng)大的算力支持，支撐AI算法訓(xùn)練和推理過(guò)程，三種AI加速芯片中，GPU由于具備更高的浮點(diǎn)運(yùn)算能力，在AI服務(wù)器中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位。2019年平均每臺(tái)服務(wù)器配置8.02個(gè)GPU。一臺(tái)GPU服務(wù)器通常搭載多個(gè)GPU加速芯片，根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2019年中國(guó)AI服務(wù)器出貨量為79318臺(tái)，同比增長(zhǎng)46.7%，每個(gè)服務(wù)器配置1-20個(gè)GPU，加權(quán)計(jì)算平均每臺(tái)服務(wù)器配置8.02個(gè)GPU加速卡。隨著AI對(duì)算力要求提升，我們預(yù)計(jì)服務(wù)器對(duì)GPU芯片需求將越來(lái)越多。AI芯片市場(chǎng)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)。AI應(yīng)用正處于技術(shù)和需求融合的高速發(fā)展階段，隨著技術(shù)的成熟及數(shù)智化轉(zhuǎn)型升級(jí)，AI內(nèi)在需求增加將拉動(dòng)AI芯片市場(chǎng)增長(zhǎng)。根據(jù)億歐智庫(kù)數(shù)據(jù)，2021年我國(guó)AI芯片市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到426.8億元，預(yù)計(jì)未來(lái)5年復(fù)合增速42.9%，2025年達(dá)到1780億元。我們認(rèn)為，隨著人工智能相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，應(yīng)用場(chǎng)景將更加多元化，GPGPU通用性好和軟件生態(tài)系統(tǒng)完善的優(yōu)勢(shì)會(huì)進(jìn)一步展現(xiàn)出來(lái)，GPGPU有望繼續(xù)占據(jù)AI芯片較大比例市場(chǎng)份額。3.海光CPU產(chǎn)品生態(tài)、性能優(yōu)勢(shì)明顯，信創(chuàng)加速核心受益3.1.基于AMD授權(quán)，x86架構(gòu)生態(tài)優(yōu)勢(shì)明顯x86架構(gòu)在PC、服務(wù)器中擁有統(tǒng)治地位，生態(tài)優(yōu)勢(shì)明顯。Intel于1978年推出的8086微處理器，此后基于8086處理器基本架構(gòu)向后迭代，而x86泛指一系列基于Intel8086且向后兼容的中央處理器指令集架構(gòu)。Intel和微軟各自憑借自身規(guī)模效應(yīng)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使其產(chǎn)品Windows和IntelCPU占據(jù)了絕大部分市場(chǎng)份額，結(jié)成了“Wintel”技術(shù)聯(lián)盟。Wintel技術(shù)聯(lián)盟的基本特點(diǎn)是基于x86架構(gòu)優(yōu)化各類軟件應(yīng)用，使得x86架構(gòu)具有顯著的產(chǎn)業(yè)生態(tài)優(yōu)勢(shì)。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(duì)獨(dú)立軟件開發(fā)商的指令集開放與應(yīng)用平臺(tái)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)境的成熟度相較于其他架構(gòu)具有明顯優(yōu)勢(shì)。目前x86架構(gòu)CPU在桌面、工作站、服務(wù)器領(lǐng)域具備絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，2020年全球x86服務(wù)器銷售額占比達(dá)到90.8%，銷售量占比達(dá)到97.3%。AMD近年份額上升，Zen架構(gòu)優(yōu)勢(shì)被證明。目前全球x86架構(gòu)CPU市場(chǎng)基本由Intel、AMD兩家公司占據(jù)，AMD于2017年推出基于第一代Zen架構(gòu)的銳龍1000系列，后續(xù)又推出多代“Zen”架構(gòu)，從“Zen+”一直到“Zen3”，其產(chǎn)品系列包括AMD銳龍臺(tái)式和移動(dòng)處理器、AMDEPYC（霄龍）CPU和AMDThreadripperCPU等。近年AMD憑借Zen架構(gòu)的推出市場(chǎng)份額不斷提升，根據(jù)PassMark統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2022第一季度AMD在x86架構(gòu)CPU中市占率已經(jīng)達(dá)到34.1%，其中桌面CPU市占率41.4%，服務(wù)器CPU占比3%。公司已成功開拓浪潮、聯(lián)想、新華三、同方等國(guó)內(nèi)知名服務(wù)器廠商客戶，開發(fā)了多款基于海光處理器的服務(wù)器，利用高端處理器在功能、性能、生態(tài)和安全方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，聯(lián)合整機(jī)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)，公司根植中國(guó)本土市場(chǎng)，更了解中國(guó)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(xì)致的解決方案和售后服務(wù)，具有本土化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。2021年公司前五大客戶收入21.08億元，占比91.23%，其中第一大客戶收入15.24億元，占比65.95%，浪潮信息、華碩電腦是2021年公司第二、第三大客戶，收入分別為2.68億元、1.19億元。海光CPU兼容x86指令集，生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)明顯，占據(jù)國(guó)產(chǎn)x86服務(wù)器絕大部分市場(chǎng)。海光CPU處理器性能參數(shù)與國(guó)際同類型主流處理器產(chǎn)品相當(dāng)，支持國(guó)內(nèi)外主流操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、虛擬化平臺(tái)或云計(jì)算平臺(tái)，能夠有效兼容目前存在的數(shù)百萬(wàn)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(shì)。我們認(rèn)為，海光CPU基于AMD授權(quán)自主研發(fā)，兼容x86指令集，使得其具備較高的應(yīng)用兼容性，較低的遷移成本，在國(guó)產(chǎn)生態(tài)中有望受益于x86完備生態(tài)體系。3.2.公司核心技術(shù)領(lǐng)先，CPU性能指標(biāo)優(yōu)異公司擁有高水平研發(fā)團(tuán)隊(duì)，研發(fā)人員占比90.2%。高端處理器研發(fā)和生產(chǎn)壁壘較高，是資金密集型和知識(shí)技術(shù)密集型結(jié)合產(chǎn)業(yè)，對(duì)人才要求較高。公司自成立之初將人才戰(zhàn)略作為公司發(fā)展戰(zhàn)略核心內(nèi)容，已經(jīng)擁有一批專業(yè)的高端處理器研發(fā)團(tuán)隊(duì)，多數(shù)核心研發(fā)人員具有二十年以上高端處理器研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。公司已經(jīng)在北京、成都、蘇州、上海等地建立了近千人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，從事處理器微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、SoC架構(gòu)設(shè)計(jì)、處理器安全、IP設(shè)計(jì)、驗(yàn)證測(cè)試、物理設(shè)計(jì)、封裝設(shè)計(jì)等工作。截止2021年末，公司員工總數(shù)1143人，其中研發(fā)技術(shù)人員1031人，占比90.2%，碩士及以上學(xué)歷人員786人，占比68.8%，2021年研發(fā)支出15.85億元，同比增長(zhǎng)45.48%，占當(dāng)年?duì)I收比例達(dá)到68.6%。掌握高端處理器研發(fā)核心技術(shù)。公司基于AMD技術(shù)授權(quán)獨(dú)立研發(fā)，完成了海光CPU和海光DCU芯片的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，掌握了一系列高端處理器設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、優(yōu)化等核心技術(shù)，多個(gè)核心技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平。截至2021年末，公司擁有已授權(quán)專利179項(xiàng)（其中發(fā)明專利136項(xiàng)）、154項(xiàng)軟件著作權(quán)和81項(xiàng)集成電路布圖設(shè)計(jì)專有權(quán)等知識(shí)產(chǎn)權(quán)。截至2021年末，公司無(wú)形資產(chǎn)賬面價(jià)值38.18億元，其中專利技術(shù)、非專利技術(shù)賬面價(jià)值分別為5.91億元、31.83億元，專利技術(shù)主要為AMD對(duì)海光子公司出資的專利，非專利技術(shù)主要系A(chǔ)MD的非專利技術(shù)授權(quán)費(fèi)、公司自行開發(fā)形成的無(wú)形資產(chǎn)，購(gòu)置、自行開發(fā)賬面價(jià)值分別為13.57億元、18.26億元。產(chǎn)品性能優(yōu)異，CPU對(duì)標(biāo)Intel達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。核心數(shù)、主頻是CPU重要的性能指標(biāo)，與此同時(shí)，內(nèi)存通道、內(nèi)存主頻、PCIe通道等參數(shù)直接影響處理器I/O性能，也是處理器重要性能指標(biāo)。海光CPU使用先進(jìn)的處理器微結(jié)構(gòu)和緩存層次結(jié)構(gòu)，改進(jìn)了分支預(yù)測(cè)算法，使得每個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行的指令數(shù)得到顯著提高；依托先進(jìn)的SoC架構(gòu)和片上網(wǎng)絡(luò)，海光CPU集成了更多處理器核心；采用先進(jìn)的工藝制程和物理設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了處理器高主頻設(shè)計(jì)，使海光CPU產(chǎn)品具有優(yōu)異的產(chǎn)品性能。對(duì)標(biāo)Intel，海光7000系列CPU對(duì)標(biāo)至Intel至強(qiáng)鉑金（Platinum）、至強(qiáng)金（Gold）產(chǎn)品，5000系列對(duì)標(biāo)至強(qiáng)銀（Silver）產(chǎn)品，3000系列對(duì)標(biāo)至強(qiáng)銅（Bronze）產(chǎn)品，公司將海光7285與Intel同期發(fā)布的6款至強(qiáng)鉑金系列產(chǎn)品進(jìn)行性能對(duì)比（能夠反映Intel2020年發(fā)布的主流CPU產(chǎn)品的性能水平），海光7285CPU的SPECCPU2017的實(shí)測(cè)性能與國(guó)際領(lǐng)先芯片設(shè)計(jì)企業(yè)Intel同期發(fā)布的主流處理器產(chǎn)品的實(shí)測(cè)性能總體相當(dāng)。公司募資投向下一代處理器研發(fā)。公司IPO擬公開發(fā)行3億股普通股，募資約91.48億元，投向新一代海光通用處理器研發(fā)、新一代海光協(xié)處理器研發(fā)、先進(jìn)處理器技術(shù)研發(fā)中心建設(shè)、科技與發(fā)展儲(chǔ)備資金四個(gè)項(xiàng)目，分別投資28.78億元、18.56億元、24.14億元、20億元，其中新一代海光通用處理器將采用先進(jìn)工藝制程，相比前幾代海光通用處理器，其功能、性能、能效比都將得到顯著提升，達(dá)到同期國(guó)際主流處理器同等技術(shù)水平。3.3.黨政信創(chuàng)滲透率逐步提升，行業(yè)信創(chuàng)加速推進(jìn)，公司核心受益2019年開始我國(guó)信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)加速，以黨政為主的“2+8”體系開始全面升級(jí)自主化和可控化信息產(chǎn)品。信創(chuàng)在國(guó)內(nèi)呈現(xiàn)出“2+8”體系（黨政+金融、電信、交通、電力、石油、航空航天、教育、醫(yī)院行業(yè)）。根據(jù)滲透率可劃分為3個(gè)梯隊(duì)，黨政和金融處于第一梯隊(duì)，電信、交通、電力、石油、航空航天處于第二梯隊(duì)，教育、醫(yī)院領(lǐng)域滲透率最低，處于第三梯隊(duì)。在黨政的示范作用下，信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)在加速向其余8個(gè)重點(diǎn)行業(yè)擴(kuò)展。黨政信創(chuàng)：區(qū)縣下沉+電子政務(wù)拓展，黨政信創(chuàng)滲透率逐步提升。2020年7月黨政公文系統(tǒng)三級(jí)試點(diǎn)啟動(dòng)，已覆蓋到部委、省級(jí)、地市級(jí)，下一步有望下沉到區(qū)縣級(jí)，同時(shí)電子政務(wù)系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化也有望開啟。行業(yè)信創(chuàng)：加速推進(jìn)，金融行業(yè)引領(lǐng)規(guī)模化落地。自2020年末開始，金融行業(yè)國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用案例出現(xiàn)，2020年11月金融信息技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)實(shí)驗(yàn)室成立，標(biāo)志金融信創(chuàng)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性落地階段。2021年金融信創(chuàng)進(jìn)入二期試點(diǎn)，試點(diǎn)范圍擴(kuò)大，試點(diǎn)深度要求提高，金融行業(yè)引領(lǐng)行業(yè)信創(chuàng)規(guī)?；涞亍PU是信創(chuàng)生態(tài)核心產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)化比例較低。我國(guó)信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)國(guó)產(chǎn)化水平較低，一旦在核心技術(shù)、底層架構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)、生態(tài)受到制裁，便可能遭遇“卡脖子”的困境。在信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)中，CPU與操作系統(tǒng)是最核心產(chǎn)品，信創(chuàng)核心邏輯在于形成以CPU和操作系統(tǒng)為核心的國(guó)產(chǎn)化生態(tài)。CPU作為信創(chuàng)核心產(chǎn)品，基本被國(guó)外Intel與AMD壟斷，2020年我國(guó)CPU國(guó)產(chǎn)化率僅為0.5%。海光CPU是國(guó)產(chǎn)服務(wù)器主打方案之一。目前我國(guó)通用服務(wù)器國(guó)產(chǎn)化比例提升，在近兩年三大電信運(yùn)營(yíng)商集采中有所體現(xiàn)，且國(guó)產(chǎn)CPU以鯤鵬920系列、海光7200系列為主。例如，中國(guó)電信

2021-2022年服務(wù)器集中采購(gòu)項(xiàng)目中，分7個(gè)標(biāo)包共計(jì)采購(gòu)19.9萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器，其中基于國(guó)產(chǎn)CPU