國產(chǎn)CPU龍頭海光信息背后的危與機(jī)

劉超然

過去的2022年，幾乎對全球芯片半導(dǎo)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(jì)，甚至出現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)疲軟、衰退的信號，尤其是全球的芯片半導(dǎo)體板塊，從2020-2021年的“缺芯”到2022年供大于求。事實(shí)上，2022年全球頭部的芯片半導(dǎo)體公司下調(diào)業(yè)績預(yù)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(yù)期、庫存周轉(zhuǎn)普遍走高，英偉達(dá)、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(yù)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(yù)期，凈利潤14.9億美元，同比大幅下滑45%，也低于市場預(yù)期。

芯片半導(dǎo)體的未來在哪？

AIGC崛起能否溫暖芯片半導(dǎo)體寒冬

年后由OpenAI開發(fā)的人工智能聊天機(jī)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(jī)、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(guān)的A股上市公司短時間吸引了大量資金追捧，一時間風(fēng)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(jī)器學(xué)習(xí)、編程算法技術(shù)，最大的潛在需求是對算力和數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，正如《流浪地球2》中的量子計算機(jī)“550W”和背后的數(shù)據(jù)中心，超強(qiáng)算力和龐大的數(shù)據(jù)中心才是對AI技術(shù)應(yīng)用最強(qiáng)力的支撐。

算力的提升與CPU、GPU密切相關(guān)，其背后巨大的需求市場幾乎是可預(yù)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(jì)和板塊不景氣的影響，雖然傳統(tǒng)的PC和游戲等業(yè)務(wù)營收均出現(xiàn)下滑，但AMD的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)收入可以達(dá)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(wù)器處理器強(qiáng)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(xì)分市場規(guī)模合計可以達(dá)到500億以上，其中GPGPU市場預(yù)期可以達(dá)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(dāng)可觀。

而在國產(chǎn)服務(wù)器處理器中，海光信息（688041.SH）的實(shí)力值得關(guān)注。

AI+信創(chuàng)海光信息的危與機(jī)

在芯片設(shè)計中，以CPU、GPU、DSP等大芯片為主自然也成了國產(chǎn)替代領(lǐng)域最受關(guān)注的細(xì)分領(lǐng)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(dú)立芯片供應(yīng)商、處理器龍頭企業(yè)，公司主營是研發(fā)、設(shè)計和銷售應(yīng)用于服務(wù)器、工作站等計算、存儲設(shè)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(yīng)用軟件。

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)境以及國際主流商業(yè)計算軟件和人工智能軟件，可廣泛應(yīng)用于大數(shù)據(jù)處理、人工智能、商業(yè)計算等應(yīng)用領(lǐng)域，簡言之，其CPU產(chǎn)品正是提升計算機(jī)算力、加快數(shù)據(jù)處理和機(jī)器學(xué)習(xí)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(guān)鍵任務(wù)和數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵應(yīng)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(wù)器、工作站應(yīng)用等。海光CPU目前并非面對PC端，而是用于服務(wù)器，核心場景在電信運(yùn)營商、金融、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域；另一個核心場景是工作站，主要應(yīng)用場景為工業(yè)設(shè)計和應(yīng)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(yùn)算芯片，通過GPU多條流水線的并行計算來實(shí)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(yīng)用于大數(shù)據(jù)處理、商業(yè)計算等計算密集型應(yīng)用領(lǐng)域以及人工智能、泛人工智能應(yīng)用領(lǐng)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(dǎo)入了至少10000個NVIDIA高端的GPGPU，雖然真實(shí)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(diǎn)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(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，為公司貢獻(xiàn)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(yīng)用，未來公司在GPGPU相關(guān)產(chǎn)品的業(yè)績增量預(yù)期還是比較強(qiáng)的。

雖然海光信息的研發(fā)方向及商業(yè)應(yīng)用價值較高，且業(yè)績的增量預(yù)期也相當(dāng)高，但是公司的潛在風(fēng)險也相當(dāng)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(gòu)，性能起點(diǎn)較高，生態(tài)支持好，技術(shù)門檻和時間成本低，但依賴海外技術(shù)授權(quán)的供應(yīng)鏈風(fēng)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(quán)不外泄，上游將芯片的核心設(shè)計授權(quán)給海光微電子，并提供建議的SoC架構(gòu)布局，而后海光微電子向海光集成電路提供芯片設(shè)計平面圖，期間互相反饋修改意見，統(tǒng)一后由授權(quán)方的工程師審核修改，批準(zhǔn)后海光微電子將最終版設(shè)計平面圖交給光集成電路，并準(zhǔn)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(jìn)行代工制造（海光8100采用7nm先進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(shè)計都是受制于上游授權(quán)的設(shè)計方，如果出現(xiàn)“制裁”等黑天鵝事件，收回授權(quán)或?qū)?yán)重影響公司業(yè)務(wù)。

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(shí)給國內(nèi)芯片半導(dǎo)體、計算機(jī)軟硬件企業(yè)帶來了較大的機(jī)會，但現(xiàn)實(shí)也擺在面前。海光信息已經(jīng)是國內(nèi)較強(qiáng)的CPU與GPGPU的生產(chǎn)廠商，無論技術(shù)水平還是上市公司盈利及業(yè)績預(yù)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(shù)自主可控性較高，但在技術(shù)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(dá)”景嘉微（300474.SZ），被視為國內(nèi)GPU第一股，技術(shù)完全自主可控。先不說其技術(shù)上暫且不及頭部，單從“軍用轉(zhuǎn)民用”來看，能否實(shí)現(xiàn)還目前還是個未知數(shù)。