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英伟达逾越苹果市值的隐喻-国际原油

全球年出货量1200万台,销售金额1000多亿美元,服务器实在从来都不是一个小众的市场。只不外作为对比,汽车年销售量近1亿辆、电脑年出货量2亿台、手机年出货量超10亿台。单从销量论,服务器确实是小巫见大巫;服务器容易被人忽略的更大缘由是,to B属性让其一直只能默默站在ICT数字经济大潮的幕后。

随着AI动员全球进入算力的军备竞赛,AI服务器未来出货量预估的复合增速将跨越10%,成为增进最快的智能硬件之一。

而且由于高算力芯片聚积,服务器的产物均价可能从1万美元迈向10万美元,随着AI渗透率提升,远期服务器市场空间势必将突破万亿美元。若是横向对比,ICT市场规模最 大的品类——智能手机当前全球市场规模为5000亿美元左右,仅从比巨细的视角,服务器也最先占有了ICT(信息通讯)行业的C位,即将成为其中最 大赛道。

以是我们看到,作为智能手机和服务器最 具代表性的公司,苹果和英伟达在这一时代更迭的靠山下频频争取全球市值第 一的宝座。

我们需要强调的是,AI服务器的崛起不是一场眼见他人起高楼宴来宾的旁观者游戏。随着服务器从幕后走向台前,每一人都将被裹挟其中。被动追随不如自动应对,站在新十年的起点,深入产业链,并重新审阅这一重大转变的蝶变意义和乘数效应,是发于草泽并最终跟上时代脉搏的需要条件。

01 从CPU到GPU,服务器职权易主

在芯片行业和游戏玩家黑话中,由于Logo颜色的差异,人人也划分戏称英特尔、英伟达、AMD为蓝厂、绿厂和红厂。

服务器进入AI时代,是以蓝厂的周全溃败和绿厂的意外大获乐成为靠山的。

1)传统服务器时代,属于蓝厂英特尔的黄金20年

从产物结构上来看,与汽车、智能手机一样,服务器同样是高度周详的智能硬件工业品,我们在《2024年的AI服务器,相当于2018年的新能源车》一文中,定调其为当今最尖端的产物,是必须不厌其烦频频研究的科技靶点。

明白智能硬件最快的方式就是拆机:从功效分区来说,服务器包罗盘算、存储、IO、散热、电源等差异功效分区的模块,差异功效模块相互耦合、协同配合;再进一步拆解,服务器主要由主板、内存、CPU、磁盘、网卡、显卡、电源、主机箱等硬件装备组成,不管是塔式服务器、机架式服务器、机柜式服务器、刀片式服务器,内部结构都大同小异。

手机、汽车和家电,经常只做局部更新就宣布新一代的产物,而服务器与这些智能硬件最 大的区别在于:服务器这台高周详、高耦合的装备,牵一发而动全身,这是贯串服务器行业几十年生长历史一个始终未变的主要纪律;也就是说,服务器的焦点零部件若是更改,其他配套的零部件、甚至质料也需要做响应的升级,才气使得这台周详装备高效运转。 

图:服务器内部结构示意图

在传统服务器时代,这条纪律的发端是CPU,也就是英特尔的焦点产物。

在英特尔一统江湖的年月,服务器中最焦点的部件是CPU,其算力直接决议了服务器的运算性能的上限。因此,CPU芯片的更新迭代直接推动了整个服务器平台升级,其他配套模组的升级也都锚定英特尔的CPU系列。

熟谙这段历史的人应该不会对英特尔Tick-Tock计营生疏;凭证昔时英特尔的战略,每两年会交替更新其CPU的一代微架构/升级一代生产工艺,由此保持与竞争对手的差异。一句题外话是,虽然英伟达现在如日中天,然则其GPU架构和制程的升级模式,满眼都是英特尔昔时战略的影子。

回到英特尔自己,Tick-Tock战略下的摩尔定律动员服务器行业的飞速生长,也对经济带来了伟大的乘数效应。传统服务器指数级其余手艺提高,使得服务器成为互联网、移动互联网蓬勃生长背后最 大的无名元勋。 

=服务器虽然理论使用寿命很长,但产物由于手艺提高快折旧年限也经常只有2-4年,换句话说就是换机周期极短,极短的换机周期也保障了需求的连续向上、周期颠簸极小,以是历史上来看,服务器一直是一个异常好的生意。

对于从业者而言,快速迭代也间接抬升了行业的手艺壁垒,好比英特尔和AMD一直是CPU行业唯二的玩家,英特尔在服务器CPU的份额甚至高达95%以上。

以昔时云盘算革命为例,受益最 大的卖水者蓝厂英特尔,在2018年时利润创纪录地到达210亿美元,而其他芯片设计厂,AMD还在弥留挣扎利润仅4亿美元,现在炙手可热的英伟达昔时利润也仅30亿美元。与此同时,英特尔整体的毛利率一直维持在60%左右的极高水平。

在20世纪初的近20年的时间内,英特尔靠着卖服务器CPU和电脑CPU,常年占领半导体行业销售额和市值双冠王的宝座。但随着CPU逐渐交出服务器职权,从业职员求之不得的蓝厂,也酿成了崎岖要diss两句的牙膏厂。 

2)AI为并行盘算正名,绿厂英伟杀青为新王 者

2020年前后,市场体贴的是转型Fabless的AMD能否王 者归来,挑战英特尔的CPU霸主职位,事实彼时AMD在电脑端已经抢走了30%的份额,最后的碉堡服务器CPU也在被逐步蚕食。

但3年后,人人意外发现偷家服务器营业的,不是直接对手AMD而是跨界玩家英伟达。只管早在数年前,英伟达在业绩会上就频频强调,自己不只是做游戏显卡的GPU供应商,而是服务器行业加速盘算的方案解决商,但彼时除了它自己没有一小我私人信。

事实,最早GPU只是CPU的小仆从。GPU最初肩负图像盘算义务,解决CPU在图形图像领域处置效率低的问题,完全是作为配件而存在的。但英伟达意外发现,GPU的架构善于并行盘算,自己异常适配深度学习,这也就是厥后AI的基石算法,便最先all in加速盘算。

厥后的加密钱币、元宇宙虽然作为偏脉冲式的时机,证实晰英伟达选择的偏向可以扑腾出一些浪花,但始终没有形成乘数效应。直到2023年,AI大模子的突然发作,力证了异构架构下的并行盘算,才是这个时代所需要的智能算力。

服务器也由此拉动变化的序幕,新的王 者也应运而生。映射到服务器自己,由于异构下,并行盘算才是真正的要害所在,因此GPU正式替换CPU,成为服务器代际升级的焦点部件,这一把CPU反而酿成了小仆从。就是这一简朴的转变,直接造成了半导体行业的大洗牌。

2023年,英伟达利润跨越300亿美元,毛利率跨越70%,历史上首次完成了对英特尔的双重逾越,也先后登顶了全球半导体市值第 一、甚至市值第 一的公司。而随着英伟达GPU一芯难求,华尔街最乐观的预期,已经上修英伟达未来利润将突破1000亿美元,成为比肩苹果、谷歌的超级印钞机。

当下蓝厂和绿厂正在上演关于服务器权力更迭的一幕,顺带手也再次验证了科技赛道撒播的一个履历纪律:打败你的往往不是偕行,而是跨界。 

基于这条脉络,我们不难快速跟上全球股市对AI算力炒作的每一条主线,从CoWoS、HBM、光模块、交流机、铜缆、液冷、PCB到电源。无非就是以GPU为焦点,去拆解差异代际的GPU,事实给服务器的哪些部件带来了重大刷新和增量时机。

牵一发而动全身,随着传统服务器升级为接纳CPU GPU异构形式的AI服务器,出GPU之外的其他方面也随之而升级:

更强的拓展性:内部搭载更多的GPU模块,GPU之间通过NV Switch通讯;而服务器之间通过高速交流机和高速光模块互联,形成算力集群,现在交流机已经升级到800G,并配套1.6T光模块。

更庞大的系统:AI服务器通常需要安装多块GPU(最新的英伟达GB200NVL72甚至有高达72颗超级GPU算力芯片)、高速内存等组件,因此引入了CoWoS、HBM、铜缆等新兴的工艺或者元器件。而且也需要配套接纳更高效的散热系统如液冷散热系统。

更高可靠性要求:相较于通俗服务器,AI服务器的稳固性要求极高,通常具有更为严酷的硬件质量控制和测试流程;这也注释了为什么产能紧缺,但各环节的竞争名目反而加倍收敛。

02 新王登位后,服务器迎两大巨变

若是只领会到以上的颗粒度,我们能够推演行业的主要生长纪律,但对于跟踪服务器行业的具象转变仍然是不够的。更深入一步,我们发现,随着新王登位,服务器迎来两大巨变,划分体现在产业链条和商业模式。

618结束了,商家赚到钱了吗?

1)产业链条被重构,牵一发而动全身

AI再度掀起了对服务器产业链研究的热潮。锦缎研究院以为,可以将以服务器为焦点的产业链分为5大部门(如下图表所示);AI算力时代将以GPU为起点,重构整个服务器产业链:

服务器内部焦点芯片:最主要的是算力芯片从CPU切换到GPU,GPU供应商包罗英伟达、AMD,CPU主要玩家是英特尔和AMD;其次是内存,AI服务器中内存已经升级到HBM,可以参考文章《》;其他辅助芯片还包罗主板治理芯片、电源治理芯片、功率芯片等。芯片也是海内外差距最 大的环节。

其他功效模组件:主要包罗PCB相关、主板、电源、散热系统、机壳等。其中PCB由于货值大、转变多,是近期市场关注的热门,而大陆厂商占有了靠近半壁山河,具有对照强的竞争力。

相关通讯模块:包罗光模块、光芯片、交流机和光纤光缆,海内的光模块和光纤企业具有全球最强的竞争力,也是海内AI算力的领头羊。

服务器整机:又分为品牌厂,以及专注于代工的白牌OEM。他们的特点是不做焦点零部件而是方案解决商,收入规模大同时毛利率低。这个环节以中国台湾和中国大陆的企业为主导。

下游终端客户:最 大的仍是云盘算厂商,现在需求已经占到AI服务的半壁山河,其次是互联网企业、运营商、企业客户和政府机构。

通过以上解构也不难看出,此前我们多篇关于AI算力的研究,均是围绕服务器这个靶点,按图索骥。另外,以英伟达的GPU为发端,动员了下图环节中的每一个部件,举行了响应的升级换代,也催生了层出不穷的投资热门与时机。 

图:服务器产业链全景图 资料泉源:锦缎研究院整理

2)商业模式被推翻,白牌的意外崛起

首先简朴注释一下白牌服务器,即 ODM( Original Design Manufacturer,原始设计制造商),就是凭证客户如英伟达或者云盘算厂商等的需求来定制化组装服务器产物,供应商没有对该产物IP的所有权。

“白牌”和“代工”,并不是服务器行业专有;但对于其他行业来说一直都是低端商业模式的代名词。好比手机、家电行业,所有的代工厂均想脱节白牌的标签,转型为品牌厂;纵然无法转型,也会用ODM、JDM等新词来包装美化自己。

但服务器行业,作为当今科技含量最高的赛道,反而泛起白牌企业快速挤占品牌厂的神奇返祖征象。

台股当前市值前五名的公司,除了两家半导体公司和一家金融企业外,鸿海周详(旗下工业富联)和广达,由于AI服务器白牌代工营业,市值大幅攀升。A股的工业富联,市值也跨越5000亿元,成为电子行业当之无愧的一哥。 

图:台股市值排名前五的公司 资料泉源:Wind

服务器这台周详的装备,其制造流程一样平常分为12个层级(Level1-Level12)。服务器的品牌厂,理论上要完整的做完这12个层级。然则与手机、家电一样,服务器品牌厂为了提高效率,把Level 1-Level 5外包给了服务器白牌代工企业,由此降生了白牌这种商业模式。历史上,白牌企业一直都是吃边角料的,处在小看链的最 底部。

转折点首先发生在云盘算时代。云盘算企业发现从品牌厂购置服务器的太贵,而自身的需求更偏向于低成本、定制化,以是云盘算厂商最先绕开品牌厂,直接让 ODM 白牌厂商介入全流程的供货。

云盘算厂商的需求,与中国台湾区域极 致的代工能力,恰好一拍即合。经由多年的生长,中国台湾区域已经成为全球最主要的ICT代工区域,在服务器代工领域连续占有着全球供应链中的主要职位;MIC统计数据显示,2022年中国台湾代工服务器占全球白牌出货量的81%。

经由云盘算厂商的需求的重构,白牌服务器快速占有了市场份额的30%。不外中国台湾的白牌服务器厂商虽然告辞了最苦的日子,但整体价值含量仍然不算高,真正迎来腾飞的,是在当今的AI时代。 

图:服务器制造流程 资料泉源:AMAX

随着AI时代的到来,服务器的需求进一步升级为快速响应和定制化,品牌厂不仅没有获得喘息反而受到更大的挤压。白牌服务器厂商,由于完 美相符了英伟达和云盘算厂商客户的需求,占有了加倍主要的位置。这就相当于客户和白牌厂,直接甩掉了品牌厂这个“中央商”,化繁为简。

服务器的白牌代工,也顺带成为了一个相当不错的生意。以纬颖为例,其服务器代工的利润能够占到100%,公司ROE也常年维持在30%以上。而A股的工业富联,ROE也维持在15%-20%区间。未来,白牌企业的主要性还将进一步提升。

在英伟达自己的服务器、以及装载英伟达GPU出给CSP客户的服务器中,白牌厂商已经周全渗透,根据价值量从小到大,划分有:

1)GPU模组,供应商主要为工业富联;

2)GPU加速模块主板,供应商主要为纬创、工业富联等;

3)主板,供应商主要为纬创、英业达、神达等;

4)服务器整机,供应商主要为纬创、广达、纬颖、超微电脑、工业富联等;

5)英伟达机柜Rack,供应商主要为工业富联、广达、纬颖、超威电脑等。

产业链新闻显示,英伟达最新的超级服务器GB200NVL36和GB200NVL72的代工中,工业富联的份额将有望跨越一半。云云大的商业模子转变,白牌厂商乌鸡变凤凰,甚至鸿海周详、广达、纬创、英业达这些白牌代工厂,和高峻上的台积电一起,撑起了台股的科技牛市。

03 中国大陆供应链实力几何?

原本行文至此即可收笔,但估量不少读者会追问在这么大的产业变化中,中国大陆服务器产业链整体的竞争力事实若何。

我们在此也给出一个结论,中国大陆服务器产业链的竞争力虽然被不少人唱衰,但客观而言全球对照下,竞争力仅次于美国和中国台湾区域。

与美国的差距,主要是体现在CPU和GPU这种算力芯片,尤其2023年最先高算力GPU出口受限,海内只能买到次两个品级的H20;这部门只能静待国产算力芯片,如华为、海光、寒武纪、沐熙、壁仞等等的突破,以及配合半导体先进制程能力的提高,据称产业链现在的希望照样相当不错的。

而与中国台湾区域的差距,主要是白牌厂商产能和客户认证系统而非手艺差距,PCB等其他元器件,与台湾区域厂商的手艺实力差距也并不大。这主要得益于昔时X86系列国产化和信创需求,培植起了一批具有一定竞争力的企业,包罗浪潮、华为、新华三(紫光股份)、遐想团体等。海内服务器出货量400万台左右,占全球的1/3,当前已经基本完成了国产替换。

另外值得分外重点提的一个企业是华为,由于一直强调全栈自研,华为掌握了服务器焦点芯片、整机、算法等要害手艺,从上面的表格中也能看出,华为成为国产AI服务器最主要、笼罩面最广的供应商。

实在早在2002年,华为的服务器营业就已经最先成形,且后期随着其自研芯片的发力,华为已经具备怪异的竞争优势,好比公司CPU的鲲鹏系列芯片、GPU的升腾系列芯片,手艺实力都位居海内的第 一梯队,而且BMC、网卡芯片也实现了自研。现实上,随着国产AI算力需求发作,华为服务器收入体量现在已经到达数百亿元量级,成为公司企业营业中的支柱。

以上,服务器行业的巨变,国产算力链的追赶,将是我们在AI算力研究中,始终关注的两大主线。