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华泰证券黄乐平:从GPU看,半导体四大国产化方向有望快速成长

作者:时间:2022-09-13来源:华泰证券收藏

A100/H100芯片出口限制对国内产业有什么影响?哪些国产化方向有望快速成长?

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202209/438136.htm


01

从A100/H100芯片限制看重要性

过去一周我们参加了世界人工智能大会,论坛上也看到很多的趋势,特别是半导体国产化在中美竞争的大背景下非常重要。所以我们选择半导体的国产化和大家分享我们的最新观点。我们先讲现在最热的问题这件事情。上周出了个新闻,8月31号公告美国商务部于8月26号向公司通知限制向中国和俄罗斯出口高端的GPU芯片。具体来讲就是A100和H100这两款芯片。那未来凡是性能等于、大于或优于A100的芯片将来出口都要受限,或者都要向美国商务部申请。我们主要的核心结论,A100芯片是比较特殊,它主要用途是在云计算,数据中心里人工智能的算法,特别是训练端的算法。它的用途大概收入来看,根据披露,三季度7%的收入是来自于A100,如果中国区域占它1/3,其实也非常大的。

很多投资人也在问,对智能驾驶的产业链有什么影响?我们的看法是目前用于智能驾驶的芯片是orin芯片,orin芯片主要是用在比方看到一个画面,已经算好的模型进行推理,要判断它是路是车还是障碍物?芯片相对来说用不到目前的A100、H100高端的性能,所以对电动车或者汽车智能化是没有直接的影响。但是,车企包括小鹏也评论,车企需要在云端训练它的无人驾驶模型,它的无人驾驶FSD的模型需要在云端训练。如果他们买不到A100/H100的芯片,他们模型训练的进展会受限。

我们也了解了一下,特别是A100芯片在中国人工智能行业或者中国云计算行业是非常标准的一款产品,未来从美国向中国出口受限其实是对中国人工智能的各个行业都会有影响。当然对国产化,我们上周也在世界人工智能大会的会场也待了一周,我们感觉很多的AI芯片在起来,很多企业都会有很大机会。从目前的情况来看,相对来说比较简单的推理这一侧中国企业已经非常不错,但是在训练侧相对来说比较弱。

什么是GPU?为什么GPU那么重要?GPU最早它的名字叫graphics processing unit,它主要用途是用在电脑、工作站、游戏机和一些移动设备平板电脑、智能手机上做图形加速的功能。它的一个特点在10年前被英伟达发现,GPU有个很有趣的特点它有大量的并行的计算单元。如果你去看CPU只有四个计算单元,GPU有可能有几千个计算单元,这样的好处是比较适合大规模的并行计算。大规模并行计算,特别人工智能是大规模并行计算一个非常典型的运用或者说现在得到广泛普遍的应用。GPU当中的一部分叫GPGPU的产品在人工智能行业得到广泛的使用。

图片来源:华泰证券

现在基本上整个行业是英伟达占据一个垄断的地位,作为第二位厂商在往上赶。上面的图是GPU最早是一个图形处理的芯片,它的通用计算的能力被用到人工智能行业。它有两类产品,有一类产品叫训练,有一类产品叫推理,训练需要大量的数据在数据中心里面运算,是这次禁运的主要目的。推理的芯片是在比如像汽车、手机里面,相对来说它的架构比较简单,这次不受影响。

02

全球计算芯片市场和国产现状

如果从更大的进口替代的投资机会来看,有几块大的领域,很大一块就是计算芯片。全球半导体市场大概是5000亿美金的市场规模,计算芯片就有1700多亿。其中通用计算芯片当中MPU市场1000亿全球市场的大约20%规模基本上是被几家美国企业所垄断,包括intel、和nVDIA,还有一家英国公司ARM。目前国内企业的市占率接近零。当然有很多原因,一方面是包括操作系统、软件和硬件在全球化平台下很容易形成一个“赢者通吃”的形式。另外一方面这些芯片相对来说都非常大,和现在我们已经上市的A股公司去比,它需要投入的人力,比方说英伟达有2万多到3万人设计工程师,中国已经上市的芯片公司最多的芯片设计人员不到2000人。需要投入的人力资源,需要投入的财力资源和时间资源都非常大。目前中国还没有出现一家能够做到这样产品公司。未来在资本市场推动下,希望能够有这样的企业出现。

从资本市场的回报来看,计算芯片的切换也有几个重要的时间点。包括我们看到几代,包括windows和intel相结合的PC时代,包括手机时代和云计算时代。每一代所谓的计算芯片都有个平台供应商,最早是inter、,后来是arm、英伟达,每一代供应商企业都能够带来很大的回报。

从中国企业来讲,中国的计算芯片市场如果具体来分,分成PC、服务器,物联网,安防和智能驾驶、智能汽车,最大规模是PC市场和服务器市场。目前推动PC 市场主要推动力是信创,特别政府在推动办公用的桌面电脑的换成国产CPU,这块是很强的推动。第二类服务器,服务器CPU这块有国产化的要求,替代要求会起来。GPU目前没有,但GPU未来相信也会有发展机会。最下面一块智能驾驶大家讨论很多,实际上这块市场不大,当然未来有可能会起来很快。很多企业现在积极地在往这块布局。

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中国四大国产化方向有望快速成长

目前半导体行业从今年年中开始进入一个下行的周期

图片来源:华泰证券

这是一张半导体的周期图,月度增速和半导体的指数的表。半导体指数叫费城半导体指数,它是一个非常好的代表性指数,从400多点涨到4000点,20年涨了10倍的一个指数。过去几个大的周期,包括08年金融危机之后是智能手机的崛起;13、14年是4G普及率提升中国智能手机起来;15年、16年见底以后是云计算的上升;最后是2020年之后半导体的“缺芯”导致了半导体需求提升和涨价,以及智能驾驶起来以后新的需求起来。

目前来看,今年年中开始我们看到一方面是俄乌冲突以后油价上涨导致消费力收缩,另外一方面产能由于缺芯的影响过去两年扩得比较快。基本上来看,从现在时间点供求已经基本平衡,明年上半年会出现主要代工厂产能不满或者四季度就会出现不满的情况。

图片来源:华泰证券

我们对投资人的建议,投的时候要么就投景气度还很高的板块,比方说我们现在看到和电动车相关的功率、高性能计算,就是刚才讲的GPU板块,这些都是需求很强。要么就投景气度很差但是预期已经充分悲观的板块,包括射频,CIS光学类的产品。很多板块现在在往下走,像模拟、MCU、存储、显示都在往下走,这些其实盈利有也会受压力。

从刚刚结束的中报来看,整体半导体行业还是处在一个下行的周期,典型的特点一个是盈利增速放缓,第二个是存货水平在上升。这两个结合在一起行业是处于一个下行的周期,有可能会持续到年底。目前A股半导体企业目前所处的位置来看,我们列了一下中国大陆的占比,我们看到有一些环节中国其实已经不小了,像封测的占比其实市占率已经不低了,像光学器件、分立器件,中国企业其实在全球的市占率都已经达到一定的水平。

往后看就四个方向,第一个大算力芯片,这是最大的方向,全球有超过1000亿美金市场。这块有很多中国的企业,上市的大概有7-8家企业,非上市的还有它的2-3倍非上市公司在。半导体设备有一批设备公司,设备也是700亿美金的市场。另外两个是光芯片和第三代半导体。光芯片它背后的推动力一方面是通讯行业的国产化,另外一方面是智能驾驶。第三代半导体也是和汽车相关的,它是一个电动化的驱动力,主要是这四块。




关键词: GPU 英伟达 AMD

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