華泰證券黃樂(lè )平：從GPU看，半導體四大國產(chǎn)化方向有望快速成長(cháng)

A100/H100芯片出口限制對國內產(chǎn)業(yè)有什么影響？哪些國產(chǎn)化方向有望快速成長(cháng)？

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從A100/H100芯片限制看GPU重要性

過(guò)去一周我們參加了世界人工智能大會(huì )，論壇上也看到很多的趨勢，特別是半導體國產(chǎn)化在中美競爭的大背景下非常重要。所以我們選擇半導體的國產(chǎn)化和大家分享我們的最新觀(guān)點(diǎn)。我們先講現在最熱的問(wèn)題GPU這件事情。GPU上周出了個(gè)新聞，8月31號英偉達公告美國商務(wù)部于8月26號向公司通知限制向中國和俄羅斯出口高端的GPU芯片。具體來(lái)講就是A100和H100這兩款芯片。那未來(lái)凡是性能等于、大于或優(yōu)于A(yíng)100的芯片將來(lái)出口都要受限，或者都要向美國商務(wù)部申請。我們主要的核心結論，A100芯片是比較特殊，它主要用途是在云計算，數據中心里人工智能的算法，特別是訓練端的算法。它的用途大概收入來(lái)看，根據英偉達披露，英偉達三季度7%的收入是來(lái)自于A(yíng)100，如果中國區域占它1/3，其實(shí)也非常大的。

很多投資人也在問(wèn)，對智能駕駛的產(chǎn)業(yè)鏈有什么影響？我們的看法是目前用于智能駕駛的芯片是orin芯片，orin芯片主要是用在比方看到一個(gè)畫(huà)面，已經(jīng)算好的模型進(jìn)行推理，要判斷它是路是車(chē)還是障礙物？芯片相對來(lái)說(shuō)用不到目前的A100、H100高端的性能，所以對電動(dòng)車(chē)或者汽車(chē)智能化是沒(méi)有直接的影響。但是，車(chē)企包括小鵬也評論，車(chē)企需要在云端訓練它的無(wú)人駕駛模型，它的無(wú)人駕駛FSD的模型需要在云端訓練。如果他們買(mǎi)不到A100/H100的芯片，他們模型訓練的進(jìn)展會(huì )受限。

我們也了解了一下，特別是A100芯片在中國人工智能行業(yè)或者中國云計算行業(yè)是非常標準的一款產(chǎn)品，未來(lái)從美國向中國出口受限其實(shí)是對中國人工智能的各個(gè)行業(yè)都會(huì )有影響。當然對國產(chǎn)化，我們上周也在世界人工智能大會(huì )的會(huì )場(chǎng)也待了一周，我們感覺(jué)很多的AI芯片在起來(lái)，很多企業(yè)都會(huì )有很大機會(huì )。從目前的情況來(lái)看，相對來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單的推理這一側中國企業(yè)已經(jīng)非常不錯，但是在訓練側相對來(lái)說(shuō)比較弱。

什么是GPU？為什么GPU那么重要？GPU最早它的名字叫g(shù)raphics processing unit，它主要用途是用在電腦、工作站、游戲機和一些移動(dòng)設備平板電腦、智能手機上做圖形加速的功能。它的一個(gè)特點(diǎn)在10年前被英偉達發(fā)現，GPU有個(gè)很有趣的特點(diǎn)它有大量的并行的計算單元。如果你去看CPU只有四個(gè)計算單元，GPU有可能有幾千個(gè)計算單元，這樣的好處是比較適合大規模的并行計算。大規模并行計算，特別人工智能是大規模并行計算一個(gè)非常典型的運用或者說(shuō)現在得到廣泛普遍的應用。GPU當中的一部分叫GPGPU的產(chǎn)品在人工智能行業(yè)得到廣泛的使用。

圖片來(lái)源：華泰證券

現在基本上整個(gè)行業(yè)是英偉達占據一個(gè)壟斷的地位，AMD作為第二位廠(chǎng)商在往上趕。上面的圖是GPU最早是一個(gè)圖形處理的芯片，它的通用計算的能力被用到人工智能行業(yè)。它有兩類(lèi)產(chǎn)品，有一類(lèi)產(chǎn)品叫訓練，有一類(lèi)產(chǎn)品叫推理，訓練需要大量的數據在數據中心里面運算，是這次禁運的主要目的。推理的芯片是在比如像汽車(chē)、手機里面，相對來(lái)說(shuō)它的架構比較簡(jiǎn)單，這次不受影響。

02

全球計算芯片市場(chǎng)和國產(chǎn)現狀

如果從更大的進(jìn)口替代的投資機會(huì )來(lái)看，有幾塊大的領(lǐng)域，很大一塊就是計算芯片。全球半導體市場(chǎng)大概是5000億美金的市場(chǎng)規模，計算芯片就有1700多億。其中通用計算芯片當中MPU市場(chǎng)1000億全球市場(chǎng)的大約20%規?；旧鲜潜粠准颐绹髽I(yè)所壟斷，包括intel、AMD和nVDIA，還有一家英國公司ARM。目前國內企業(yè)的市占率接近零。當然有很多原因，一方面是包括操作系統、軟件和硬件在全球化平臺下很容易形成一個(gè)“贏(yíng)者通吃”的形式。另外一方面這些芯片相對來(lái)說(shuō)都非常大，和現在我們已經(jīng)上市的A股公司去比，它需要投入的人力，比方說(shuō)英偉達有2萬(wàn)多到3萬(wàn)人設計工程師，中國已經(jīng)上市的芯片公司最多的芯片設計人員不到2000人。需要投入的人力資源，需要投入的財力資源和時(shí)間資源都非常大。目前中國還沒(méi)有出現一家能夠做到這樣產(chǎn)品公司。未來(lái)在資本市場(chǎng)推動(dòng)下，希望能夠有這樣的企業(yè)出現。

從資本市場(chǎng)的回報來(lái)看，計算芯片的切換也有幾個(gè)重要的時(shí)間點(diǎn)。包括我們看到幾代，包括windows和intel相結合的PC時(shí)代，包括手機時(shí)代和云計算時(shí)代。每一代所謂的計算芯片都有個(gè)平臺供應商，最早是inter、AMD，后來(lái)是arm、英偉達，每一代供應商企業(yè)都能夠帶來(lái)很大的回報。

從中國企業(yè)來(lái)講，中國的計算芯片市場(chǎng)如果具體來(lái)分，分成PC、服務(wù)器，物聯(lián)網(wǎng)，安防和智能駕駛、智能汽車(chē)，最大規模是PC市場(chǎng)和服務(wù)器市場(chǎng)。目前推動(dòng)PC 市場(chǎng)主要推動(dòng)力是信創(chuàng )，特別政府在推動(dòng)辦公用的桌面電腦的換成國產(chǎn)CPU，這塊是很強的推動(dòng)。第二類(lèi)服務(wù)器，服務(wù)器CPU這塊有國產(chǎn)化的要求，替代要求會(huì )起來(lái)。GPU目前沒(méi)有，但GPU未來(lái)相信也會(huì )有發(fā)展機會(huì )。最下面一塊智能駕駛大家討論很多，實(shí)際上這塊市場(chǎng)不大，當然未來(lái)有可能會(huì )起來(lái)很快。很多企業(yè)現在積極地在往這塊布局。

03

中國四大國產(chǎn)化方向有望快速成長(cháng)

目前半導體行業(yè)從今年年中開(kāi)始進(jìn)入一個(gè)下行的周期。

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這是一張半導體的周期圖，月度增速和半導體的指數的表。半導體指數叫費城半導體指數，它是一個(gè)非常好的代表性指數，從400多點(diǎn)漲到4000點(diǎn)，20年漲了10倍的一個(gè)指數。過(guò)去幾個(gè)大的周期，包括08年金融危機之后是智能手機的崛起；13、14年是4G普及率提升中國智能手機起來(lái)；15年、16年見(jiàn)底以后是云計算的上升；最后是2020年之后半導體的“缺芯”導致了半導體需求提升和漲價(jià)，以及智能駕駛起來(lái)以后新的需求起來(lái)。

目前來(lái)看，今年年中開(kāi)始我們看到一方面是俄烏沖突以后油價(jià)上漲導致消費力收縮，另外一方面產(chǎn)能由于缺芯的影響過(guò)去兩年擴得比較快?；旧蟻?lái)看，從現在時(shí)間點(diǎn)供求已經(jīng)基本平衡，明年上半年會(huì )出現主要代工廠(chǎng)產(chǎn)能不滿(mǎn)或者四季度就會(huì )出現不滿(mǎn)的情況。

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我們對投資人的建議，投的時(shí)候要么就投景氣度還很高的板塊，比方說(shuō)我們現在看到和電動(dòng)車(chē)相關(guān)的功率、高性能計算，就是剛才講的GPU板塊，這些都是需求很強。要么就投景氣度很差但是預期已經(jīng)充分悲觀(guān)的板塊，包括射頻，CIS光學(xué)類(lèi)的產(chǎn)品。很多板塊現在在往下走，像模擬、MCU、存儲、顯示都在往下走，這些其實(shí)盈利有也會(huì )受壓力。

從剛剛結束的中報來(lái)看，整體半導體行業(yè)還是處在一個(gè)下行的周期，典型的特點(diǎn)一個(gè)是盈利增速放緩，第二個(gè)是存貨水平在上升。這兩個(gè)結合在一起行業(yè)是處于一個(gè)下行的周期，有可能會(huì )持續到年底。目前A股半導體企業(yè)目前所處的位置來(lái)看，我們列了一下中國大陸的占比，我們看到有一些環(huán)節中國其實(shí)已經(jīng)不小了，像封測的占比其實(shí)市占率已經(jīng)不低了，像光學(xué)器件、分立器件，中國企業(yè)其實(shí)在全球的市占率都已經(jīng)達到一定的水平。

往后看就四個(gè)方向，第一個(gè)大算力芯片，這是最大的方向，全球有超過(guò)1000億美金市場(chǎng)。這塊有很多中國的企業(yè)，上市的大概有7-8家企業(yè)，非上市的還有它的2-3倍非上市公司在。半導體設備有一批設備公司，設備也是700億美金的市場(chǎng)。另外兩個(gè)是光芯片和第三代半導體。光芯片它背后的推動(dòng)力一方面是通訊行業(yè)的國產(chǎn)化，另外一方面是智能駕駛。第三代半導體也是和汽車(chē)相關(guān)的，它是一個(gè)電動(dòng)化的驅動(dòng)力，主要是這四塊。