劉超然
過去的2022年,幾乎對全球芯片半導體廠商都是不太友好的,疫情和地緣沖突還是拖累了全球的經(jīng)濟,甚至出現(xiàn)了經(jīng)濟疲軟、衰退的信號,尤其是全球的芯片半導體板塊,從2020-2021年的“缺芯”到2022年供大于求。事實上,2022年全球頭部的芯片半導體公司下調(diào)業(yè)績預期也印證了“芯片寒冬”。
今年1月底,芯片巨頭英特爾(INTC.O)公告了四季度及2022年全年的業(yè)績,根據(jù)公告來看,公司第四季度營收為140億美元,同比下滑32%;凈虧損近7億美元,而去年同期凈利潤為46億美元;2022年全年營收631億美元,同比下降20%,凈利潤為80億美元,同比2021年的199億美元相比下降60%。除了因特爾,其他頭部芯片企業(yè)的四季度業(yè)績也都不盡如人意。2022年三季度,多家芯片大廠都下調(diào)了盈利預期、庫存周轉普遍走高,英偉達、美光等國際芯片巨頭紛紛下調(diào)了下半年和全年的盈利預期,其中,美光四季度營收同比下滑約20%至66.4億美元,為兩年多來的首次下滑,低于市場預期,凈利潤14.9億美元,同比大幅下滑45%,也低于市場預期。
芯片半導體的未來在哪?
年后由OpenAI開發(fā)的人工智能聊天機器人程序ChatGPT大火出圈?;鸨皆缙谖R斯克投資,微軟注資100億美元,更是使得谷歌、百度也都爭相布局。毫無疑問,在計算機、互聯(lián)網(wǎng)行業(yè),ChatGPT的誕生正在掀起一場前所未有的人工智能浪潮。國內(nèi)資本市場一眾相關的A股上市公司短時間吸引了大量資金追捧,一時間風光無限,整個產(chǎn)業(yè)鏈都被熱炒。
但是拋開非理性市場炒作,ChatGPT概念的背后的底層邏輯更值得思考。
不僅僅需要機器學習、編程算法技術,最大的潛在需求是對算力和數(shù)據(jù)中心的建設,正如《流浪地球2》中的量子計算機“550W”和背后的數(shù)據(jù)中心,超強算力和龐大的數(shù)據(jù)中心才是對AI技術應用最強力的支撐。
算力的提升與CPU、GPU密切相關,其背后巨大的需求市場幾乎是可預見的。更重要的是芯片巨頭AMD已經(jīng)給出了答案,從公司2022年的業(yè)績中可見,公司受到整體經(jīng)濟和板塊不景氣的影響,雖然傳統(tǒng)的PC和游戲等業(yè)務營收均出現(xiàn)下滑,但AMD的數(shù)據(jù)中心業(yè)務收入可以達到17億美元,同比逆勢增長42%,這背后正主要得益于EPYC(霄龍)服務器處理器強勁的銷售增長,而該處理器正是用于升級完善數(shù)據(jù)中心的算力。
根據(jù)數(shù)據(jù)來看,國內(nèi)CPU和GPGPU細分市場規(guī)模合計可以達到500億以上,其中GPGPU市場預期可以達到40%以上的年均增長;CPU行業(yè)增長估計較平穩(wěn)、增速也能超過10%,國產(chǎn)份額不到5%。而且,在國產(chǎn)替代大背景下,國內(nèi)信創(chuàng)+數(shù)字化,使得整體國內(nèi)微處理器行業(yè)增長空間更大,國產(chǎn)替代帶來的市場份額提升空間相當可觀。
而在國產(chǎn)服務器處理器中,海光信息(688041.SH)的實力值得關注。
在芯片設計中,以CPU、GPU、DSP等大芯片為主自然也成了國產(chǎn)替代領域最受關注的細分領域。作為“國產(chǎn)CPU六君子”之一的海光信息,在2022年成為第二家登錄A股的上市公司,目前市值在1200億元左右,是國內(nèi)獨立芯片供應商、處理器龍頭企業(yè),公司主營是研發(fā)、設計和銷售應用于服務器、工作站等計算、存儲設備中的高端處理器。產(chǎn)品包括海光通用處理器(CPU)和海光協(xié)處理器(DCU):海光CPU系列產(chǎn)品兼容x86指令集以及國際上主流操作系統(tǒng)和應用軟件。
海光DCU系列產(chǎn)品以GPGPU架構為基礎,兼容通用的“類CUDA”環(huán)境以及國際主流商業(yè)計算軟件和人工智能軟件,可廣泛應用于大數(shù)據(jù)處理、人工智能、商業(yè)計算等應用領域,簡言之,其CPU產(chǎn)品正是提升計算機算力、加快數(shù)據(jù)處理和機器學習速度的核心。
根據(jù)公司分產(chǎn)品來看,公司7000系列處理器是近些年主打的產(chǎn)品,營收增速基本保持在100%左右,而海光7200是業(yè)績增長主力,相比之下7000系列更趨于高端芯片,主要面向關鍵任務和數(shù)據(jù)中心關鍵應用、海光5000系列和3000系列分別為中端芯片何低端芯片,均是面向邊緣計算服務器、工作站應用等。海光CPU目前并非面對PC端,而是用于服務器,核心場景在電信運營商、金融、互聯(lián)網(wǎng)等領域;另一個核心場景是工作站,主要應用場景為工業(yè)設計和應用、圖形圖像處理等。
然而,比較亮眼的是海光信息2021年新增的8000系列處理器。一方面,這塊是海光的DCU產(chǎn)品,屬于GPGPU的一種,而GPGPU是一種特化版的運算芯片,通過GPU多條流水線的并行計算來實現(xiàn)CPU大量計算。其算力優(yōu)勢,GPU也逐漸被產(chǎn)業(yè)和市場視為更適合應用于大數(shù)據(jù)處理、商業(yè)計算等計算密集型應用領域以及人工智能、泛人工智能應用領域,也正是目前最火爆人工智能軟件ChatGPT背后提供最核心的算力支持。有傳言稱ChatGPT背后導入了至少10000個NVIDIA高端的GPGPU,雖然真實性不得而知,但ChatGPT大概率使用了GPGPU來支持算力,此前就有觀點表示,GPU的并行計算更適合數(shù)據(jù)量爆炸的AI場景,由此可見,GPGPU的市場空間可能會非常大。
而且另一方面,海光的DCU系列深算一號已經(jīng)在2021年實現(xiàn)商業(yè)化應用,為公司貢獻了2.39億元的增量營收,雖然毛利率僅有34.84%,僅僅是成熟7000系列產(chǎn)品的一半多,但隨著深算二號的研發(fā)和應用,未來公司在GPGPU相關產(chǎn)品的業(yè)績增量預期還是比較強的。
雖然海光信息的研發(fā)方向及商業(yè)應用價值較高,且業(yè)績的增量預期也相當高,但是公司的潛在風險也相當之大,目前最大爭議就是核心環(huán)節(jié)的自主不可控。
海光信息CPU產(chǎn)品基于x86架構,性能起點較高,生態(tài)支持好,技術門檻和時間成本低,但依賴海外技術授權的供應鏈風險較大,極容易被“卡脖子”;從生產(chǎn)模式就可以看出很多環(huán)節(jié)仍然受制于人:
為了確保x86授權不外泄,上游將芯片的核心設計授權給海光微電子,并提供建議的SoC架構布局,而后海光微電子向海光集成電路提供芯片設計平面圖,期間互相反饋修改意見,統(tǒng)一后由授權方的工程師審核修改,批準后海光微電子將最終版設計平面圖交給光集成電路,并準備接收訂單;海光集成電路向海光微電子訂購晶圓、硅片,此時海光微電子聯(lián)系代工廠進行代工制造(海光8100采用7nm先進制程的FinFET工藝尚需要向三星或臺積電訂貨);代工廠交付給海光微電子后進而將完整的硅片賣給海光集成電路;海光集成電路在國內(nèi)完成封裝后在市場銷售成品處理器。
單是7nm先進制程的晶圓,國內(nèi)目前就無法量產(chǎn),公司在成本控制上處于被動,更何況核心設計都是受制于上游授權的設計方,如果出現(xiàn)“制裁”等黑天鵝事件,收回授權或將嚴重影響公司業(yè)務。
全球AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展窗口期,疊加國內(nèi)信創(chuàng)數(shù)字化賦能,確實給國內(nèi)芯片半導體、計算機軟硬件企業(yè)帶來了較大的機會,但現(xiàn)實也擺在面前。海光信息已經(jīng)是國內(nèi)較強的CPU與GPGPU的生產(chǎn)廠商,無論技術水平還是上市公司盈利及業(yè)績預期等;相比于海光“同門師兄”的龍芯中科(688047.SH),雖然龍芯中科產(chǎn)品的技術自主可控性較高,但在技術和性能上距離國際一流水平尚有一定距離;包括近期被熱炒的“中國英偉達”景嘉微(300474.SZ),被視為國內(nèi)GPU第一股,技術完全自主可控。先不說其技術上暫且不及頭部,單從“軍用轉民用”來看,能否實現(xiàn)還目前還是個未知數(shù)。