服务器系列报告一(计算篇):CPU 平台升级及其影响

2024-06-06 03:04:59发布    浏览54次    信息编号:74262

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服务器系列报告一(计算篇):CPU 平台升级及其影响

安信证券:四点逻辑牢牢支撑数据中心服务器产业链

新浪财经综合 2020.05.1020:01

原标题:服务器系列报告1(计算):CPU平台升级及其影响

来源:安信证券

■我们坚定看好数据中心服务器产业链,主要有以下四点理由:

(1)流量需求长期稳步上升。无线通信和数据通信发展的核心驱动力是流量增长,具体体现在3G/4G/5G网络的部署和后周期数据中心的持续投入。

(2)从行业周期来看,相较于无线通信技术十年的升级周期,服务器平台技术的持续升级周期仅为2至3年,说明数据计算能力的提升需求大于网络带宽的提升需求;

(3)从市场空间来看,服务器市场规模超过930亿美元/年,基站设备约215亿美元/年(服务器根据IDC数据,基站根据三大运营商CAPEX及中国占全球70%左右);

(4)供给侧:服务器硬件升级的核心是数据处理(XPU)、存储(DRAM和SSD)和传输(光通讯-连接器和光模块),国产化能力长期偏弱,供应链集中在欧美、日韩和台湾地区。但在贸易战和全球供应链危机背景下,呈现加速发展态势。我们认为未来十年中国大陆电子产业链的重点将放在国产替代上,服务器产业链值得关注。

■我们推出了一系列报告来详细拆解服务器产业链:系列 1 至 5 将介绍计算、存储、传输、其他相关固件以及代工行业的投资机会。本文是计算系列的第一篇,重点关注 CPU(XPU)升级及其影响:

(1)CPU在微结构、制程工艺等方面持续升级,带动芯片设计、制造、封装测试全产业链复苏;

(2)下一代CPU将兼容最新的内存标准、PCIe总线标准。“CPU+芯片组+总线”平台升级带来的影响是:主板PCB高速性能飞跃(层数及材质变化);CPU功耗增加,主板散热性能及电源功率同比提升。

■投资建议:

(1)华为鲲鹏生态及系列服务器的市场推广进展(云计算IaaS市场全球第六、国内第三);

(2)CPU/GPU/AI加速芯片上游制造及封测产业链,推荐中芯国际、长电科技、通富微电子(封测)、芯森科技(封装基板)、盛虹科技(显卡电路板),推荐南电路。

(3)主板高速PCB及上游覆铜板CCL材料,重点推荐生益科技、华正新材(CCL)、深南电路、上海电气(PCB);

(4)对于新的服务器液冷解决方案,我们建议关注Invic。

(5)服务器主板模块电源方面,我们重点关注中国长城(持有飞腾30%的股份)、鑫雷能和中恒电气。

■风险提示:英特尔新一代服务器CPU平台升级不及预期;英特尔10nm制程工艺不及预期;华为鲲鹏生态建设及推进不及预期

1.CPU:关注华为鲲鹏产业链,以及AMD产业链封测及基板供应商

服务器主板上的数据传输流程依次为CPU、内存、硬盘、网卡,对于特殊的图形加速场景还会加入GPU。具体过程为:数据经过网卡封装和解包、链路管理、数据编解码后,存放到外存(主要是硬盘);当需要执行程序时,数据从外存经主存传输到CPU。主存又分为容量相对较大的主存(内存DRAM)和容量较小但速度接近CPU的缓存。

CPU作为“大脑”,负责数据处理和计算。CPU不能直接和GPU、内存、硬盘、网卡等进行通信,这个通信协调芯片必须通过内存控制芯片、PCIe控制芯片、I/O处理芯片来实现。这些通信协调芯片就构成了主板上的“芯片组”。芯片组通过各种总线(PCIe总线、USB总线、SPI总线等)和CPU相连。如果说CPU是“大脑”,总线是“神经结构”,那么芯片组就是“神经中枢”,它决定了主板总线的频率和带宽,以及扩展槽和扩展接口的类型和数量。

CPU本身围绕微架构、制造工艺不断升级;同时由于CPU结构和功能设计影响芯片组的集成度和总线类型,“CPU+芯片组+总线”构成“CPU平台升级”;平台升级带动服务器主板等配件的同步升级。在新一代CPU正式发布前,服务器CPU厂商一般提前2年左右向客户提供平台原型机、上市测试性能、样品,进行同步测试(兼容性和生态)和研发,确保芯片和使用该芯片的服务器同步上市。因此,除了CPU和芯片组,还需要关注平台升级对其他服务器硬件的影响:

主板包括PCIe总线、内存、GPU和SSD,CPU集成PCIe控制器和内存控制器,PCIe总线将CPU和各种高速设备,包括GPU、SSD、网卡等点对点连接起来。随着PCIe升级到5.0,新一代CPU平台产品将兼容PCIe5.0标准,带动各种高速设备同步升级;而内存也将从DDR4升级到DDR5,相关厂商或将逐步进入量产阶段。

配件方面,包括电源、散热方案等,主要原因是CPU性能提升导致的功耗增加。

1.1. IDM龙头英特尔目前占据市场主导地位。警惕新工艺延迟的风险

服务器CPU架构有X86、ARM、MIPS等,X86是目前主流的服务器CPU架构,占据了目前服务器市场的几乎全部份额,代表厂商有Intel、AMD。国内方面,海光、兆芯、申威等也均参与X86架构CPU替代的国产化,目前主要定位于政府市场。短期来看,Intel在服务器市场历史悠久,全球CPU市场份额约95%。未来2~3年,Intel仍有望保持行业领先地位,因此其CPU平台的升级仍是影响服务器硬件产业链周期性变化的关键因素。

1.1.1. 新一代CPU量价齐升,英特尔DCG业务呈现复苏迹象

Intel继续以Xeon品牌推出一系列产品,产品型号命名复杂且动态变化:

(1)“CPU+芯片组+总线”构成不同的CPU“平台”:如已推出的英特尔、酷睿、i5平台,而新一代和Eagle预计分别在2020年、2021年发布;

(2)每代平台产品又有多个子代,根据CPU架构、工艺、PCIe控制器和内存控制器的不同而有所差异:例如2017年7月起商用的平台有Lake一代,均采用14nm工艺,最多拥有28个核心,但支持的内存通道数由6通道升级为8通道,PCIe3.0接口数量有所增加。

(3)不同代平台有多个型号名称:2017年,平台将产品型号命名方式由之前的四代E7/E5改为“Intel Xeon (SP)”,并将系列型号定义为白金()、黄金(Gold)、白银()、青铜()。

从Tick-Tock到PAO,英特尔CPU升级以2-3年的周期不断推进:

2006年,英特尔提出了基于钟摆摆动周期的“Tick-Tock策略”,Tick年(大年)进行制程工艺变更,Tock年(小年)进行架构变更,以两年为周期交替推进产品升级,在此模式下,英特尔成功推动了22nm~14nm系列芯片的迭代。

2016年,英特尔终止“Tick-Tock”策略,采用“制程-架构-优化”(PAO)策略,P()年换制程,A()年换架构,O()年优化,以三年为一个周期推动产品升级。背后最主要的原因,是芯片制程升级进度放缓。

新一代产品的升级,CPU性能将提升一倍,价格也将上涨20%~30%。CPU由运算器、控制器和寄存器组成,其性能是服务器中最重要的,成本也是最高的,根据不同的参数而不同,平均价格在1500元/颗,占服务器硬件成本的20%以上。一颗CPU可以封装多个处理器核心,这叫“多核并行”。多核CPU不仅可以提高计算性能,还可以延长服务器的生命周期。最新一代的英特尔至强10nm工艺拥有56个核心,使用寿命超过3年。下一代产品的核心数量和单核性能预计将同步上升,带动价格上涨。 虽然考虑到兼容性问题,新品上市后旧款还会存在一定时间,并迎来降价潮,但新品爬坡速度更快,预计一年内将达到50%以上,而旧款则会逐渐退出。实际上,从英特尔数据中心(DCG)业务营收来看,新品的推出将带动相关业务在未来2~3个季度继续保持高增速。

受益于CPU升级,服务器需求有望增长,主要因为在新平台上市前,下游厂商会部分延后采购需求,而新平台上市后,被抑制的需求将得到释放。从数据指标来看,受产品出货顺序影响,CPU作为服务器上游部件,因此最能反映服务器市场需求。英特尔DCG业务增速成为行业景气度的先验指标,大约提前4~5个季度。在2019年上半年连续两个季度负增长后,Q3开始回升,Q3、Q4连续几个季度实现增长,表明下游服务器需求已企稳回升。

服务器需求的增长带动了CPU出货量的增加,且增速高于服务器出货量。单台服务器根据性能需求可以使用多颗CPU,一颗CPU称为单路CPU,两颗CPU称为双路CPU。目前双路服务器应用较为广泛,而四路、六路及以上服务器也有特定的应用场景。一般来说,八路及以下服务器为普通机,十六路及以上服务器为小型机,大型机一般为定制化的独立封闭系统。整体来看,目前服务器市场以双路服务器为主。根据ZDC数据显示,2018年双路服务器获得47%的关注度,四路服务器获得29%的关注度。随着云计算、大数据的普及,四路服务器展现出了更为广阔的市场空间。具体应用领域包括ERP系统、商业智能分析、虚拟化应用等。

量价齐升,英特尔数据中心(DCG)业务复苏迹象明显。以往新品发布会带动DCG业务维持2~3个季度的高增长,2020、2021年英特尔和Eagle相继发布,DCG业务有望迎来新一轮高增长。英特尔产品主要覆盖PC、数据中心、物联网、存储和编程五大领域,2019财年实现营收371亿美元、235亿美元、47亿美元、44亿美元和20亿美元,占营收比重分别为51.5%、32.6%、6.5%、6.1%和2.8%。

该平台于2013年底发布,带动英特尔DCG收入增速自2014年第1季度开始回暖,2014年第2、3、4季度连续三个季度的增长率分别为27%、27%和37%。

该平台于2017年7月发布,带动英特尔DCG收入增速自2017年第四季度开始回暖,并在2018年第二季度和第三季度分别达到24%和30%的高增长。

新一代平台Ice Lake将于2020年9月推出(根据英特尔路线图),采用全新架构和10nm制程工艺,同时PCIe标准和内存控制标准同步升级,有望带动英特尔DCG业务新一轮高增长。

1.1.2. IDM龙头,英特尔制造及封测主要内部消化

英特尔业务覆盖设计、制造、封测全产业链,是典型的IDM厂商,尤其在HPC领域,主要依靠自身产能。因此在当前背景下,英特尔引领的服务器CPU平台升级,仅限于英特尔自身作为唯一一家芯片产业链厂商从中获益。在中国大陆,英特尔在大连、成都均设有工厂,其中成都工厂是英特尔规模最大、技术最先进的封测基地(大连工厂目前主攻存储业务)。

制造端,服务器HPC(高性能计算)芯片制造工艺从2017年普遍采用的14nm工艺演进到10nm、7nm。芯片制造包括IDM(集成制造厂商)和代工厂两种模式,IDM厂商包括Intel、三星,代工厂包括台积电、等,但各大厂商之间工艺进度存在差距。从目前主流厂商的进度来看,Intel服务器CPU还停留在14nm工艺,核心重点是2020年秋季发布的Ice Lake(平台)10nm工艺和2021年初的7nm工艺(Eagle平台)。相比之下,竞争对手AMD在2019年Q4的Rome系列上就已经用上了7nm工艺,代工厂是台积电。是2012年从ADM分拆出来的,目前工艺技术相对落后。

封测端,HPC(高性能计算)芯片封装主要依赖三维堆叠技术,目前广泛应用的是扇出型晶圆级封装(FOWLP)和2.5D封装,未来将向3D封装演进。3D封装采用高端的TSV(硅通孔)技术,将处理器(CPU/GPU/FPGA/NPU)和存储器(HBM,高带宽存储器)垂直堆叠,从而减少传输路径,提高整体计算速度。相较于FOWLP和2.5D封装技术,目前3D封装开发成本高、工艺难度复杂、成品良率低。根据Yole数据,2018年HPC占2.5D/3D封装市场的20%,预计到2023年将增至40%。

封测行业包括IDM和OSTA(Out and )两种模式,参与者包括IDM厂商(如Intel、三星、美光、海力士等),OSTA厂商(如日月光、安靠、长电、力成、华天、通富等,以及台积电、格罗方德等代工厂)。2008年IDM和OSTA占比分别为56%和44%,2018年则为46%和54%。因此,封测行业呈现由IDM逐渐向OSAT转型的趋势。

根据Yole数据,在先进封装晶圆市占率方面,2017年英特尔以12.4%的市占率排名第三,矽品科技为11.6%,长电科技为7.8%。在HPC先进封装领域,IDM厂商与代工厂走在前列。英特尔于2019年初提出3D封装,2019年下半年已取得进展。台积电于2019年4月完成首个3D IC封装,并于2020年逐步导入,预计2021年量产。2019年8月,格芯采用12nm工艺成功流片基于ARM的HPC 3D封装芯片。

1.2. AMD强势反攻带动国内上游封测供应商

1.2.1. AMD制程领先英特尔,服务器市场有望迎来高增长

英特尔是目前X86市场的绝对老大,AMD是最大的潜在竞争对手,7nm制程工艺已经超越英特尔目前的10nm水平。据了解,2019年Q4,AMD在服务器、PC和移动CPU的市场份额分别达到5%、18%和16%,整体CPU市场份额约为15%。AMD高管表示,目前的目标是分别占据服务器、PC和笔记本市场的26%、25%和17%。

ADM主营业务分为计算与图形、企业嵌入式及半定制两大板块,2019年计算与图形业务营收为47.09亿美元,占营收比重约70%;企业嵌入式及半定制业务营收为20.22亿美元,占营收比重约30%。计算与图形板块的营收贡献主要来自于CPU。

AMD 的 CPU 核心架构是 Zen 系列,诞生于 2017 年,目前已经发布了 14nm Zen、12nm Zen+、7nm Zen 2,Zen 和改进版 Zen+ 是 2017 年到 2018 年的主力产品,接下来 7nm Zen 3 和 5nm Zen 4 也正在规划阶段,预计 2021 年推出,之后就是 Zen 5。

Zen CPU架构路线图包括企业级EPYC骁龙和消费级Ryzen锐龙两条线路。服务器EPYC方面,据易特创芯透露,AMD已经发布了两代产品,分别是14nm Zen“”(那不勒斯)和7nm Zen 2“Rome”(罗马),也就是说EPYC服务器芯片跳过Zen+架构,直接上Zen 2架构。接下来正在规划7nm Zen 3(Milan)和5nm Zen 4“Genoa”(热那亚)。AMD透露,“Milan”预计2020年第三季度上市,“Genoa”预计最晚2022年上半年上市。DRAM兼容DDR5。

AMD EPYC的发布和使用,对英特尔的垄断地位提出了挑战。从目前的进度来看,英特尔10nm工艺进展缓慢(7nm预计2022年后发布,但下游尚未收到测试样品),AMD 7nm工艺处理器预计2020年商用。目前AMD正在与联想等下游企业合作,服务器产品也开始小批量渗透微软、腾讯、阿里巴巴。据悉,英特尔的市场份额自2018年Q2开始不断被AMD蚕食,从99.5%降至97.5%。

1.2.2. 台积电接手高端产品代工业务,国内封测及IC载板供应商受益显著

AMD自2008年起实施轻资产战略,通过一系列业务分拆,从IDM芯片制造商转型为设计公司:(1)2009年,AMD将晶圆制造部门分离为(GF),2012年出售给阿联酋阿布扎比的 ;(2)2015年,AMD将位于中国苏州和马来西亚槟城的封测厂出售给通富微电,由通富微电和AMD以85%和15%股权组成的合资公司运营,交易价格为3.71亿美元。

AMD基于Zen 2架构的服务器CPU Rome型号将于2019年第四季度上市,基于Zen4架构的Genoa预计采用5nm工艺,2021年上市:

(1)晶圆代工方面,台积电于2018年率先实现7nm工艺量产,同时其5nm工艺领先同行半年以上,预计2020年下半年实现大规模量产,因此台积电是AMD服务器CPU代工主要供应商;

(2)封测方面,通富微电收购AMD苏州、槟城工厂后,承接了AMD 80%以上的封测业务(公告显示),通富AMD苏州成为首家为AMD全系列7nm产品提供封测的工厂(公告显示,通富微电2019年年报显示);

(3)封装基板方面,封装基板占封测成本的40%以上(据深南电路公告),目前供应链集中在日本、韩国及台湾地区,日本尤其占据高端CPU封装基板市场。2017年全球前十大IC基板厂商合计市场份额为83.3%(据),行业集中度较高。中国从2008年开始布局,目前产品集中在微机电系统、存储及射频模组领域,主要应用于手机。深南电路、鑫森科技进展较快,2019年上半年IC基板业务分别实现营业收入5.01亿元、1.35亿元。

综合以上分析,处理器代工及封装基板国产替代空间较大,长期成长可期。建议重点关注中芯国际、深南电路、芯森科技等国产替代供应商;短期从业绩弹性角度,AMD产业链建议重点关注上游封测供应商通富微电子。

2016年,通富微电与国家集成电路产业投资基金联合收购了AMD在中国苏州和马来西亚槟城的高端封测工厂,公司与AMD分别持股85%和15%,成立了两家合资公司。苏州和槟城工厂作为高端平台,主要从事以FCBGA产品为主的CPU、GPU和游戏机芯片封测业务,已开始量产AMD 7nm产品,2018年全球排名由2017年的第七位上升至第六位。公司前两大股东为华大集团和国家集成电路产业投资基金(以下简称“国家集成电路产业投资基金”),持股比例分别为26.66%和21.72%。

截至目前,公司拥有崇川、苏通、合肥、苏州、厦门、马来西亚槟城六家工厂:崇川为大本营,产品较为全面;苏通工厂产品主要应用于手机;合肥工厂以超高密度框架封装产品为主,兼顾周边存储器、LCD驱动业务;厦门工厂以WLCSP为主,同时也兼营LCD驱动、Gold BUMP产品。

客户方面,公司覆盖全球前20大半导体公司50%以上,主要客户包括AMD、MTK、ST、TI、NXP、英飞凌、东芝、富士电机、瑞昱、展讯、汇顶、卓胜微、艾维、威尔等。其中,AMD为最大客户。2019年年报显示,公司前五大客户营收占比67.03%,其中AMD占比49.32%,第二至第五大客户营收占比分别为6.64%、4.96%、3.84%、2.28%。

2019年公司业绩呈现前低后高走势,上、下半年营业收入分别为35.87亿元、46.80亿元,同比增长3.13%、24.97%。主要原因是上半年半导体行业整体不景气,而下半年受益于大客户AMD 7nm高端处理器的推出,公司相关产品顺利量产,2019年三季度、四季度公司分别实现营业收入24.67亿元、22.12亿元,同比增长23.26%、26.92%。

1.3、ARM架构在服务器市场潜力巨大,国产替代将受益匪浅

长期来看,一方面AMD在X86架构下的产品进度势不可挡;另一方面ARM架构有望发挥在移动市场的份额优势,借力端/云协同,在服务器市场抢占更多市场份额。目前ARM架构的代表厂商有华为海思、飞腾、高通等。此外,在国产化主旋律下,以华为、飞腾、海光、兆芯为代表的本土CPU厂商有望抢占国内细分市场,包括政务、金融、电力等国产化需求旺盛的部门。

2015年4月9日,美国商务部拒绝了英特尔向位于广州的国家超级计算中心出售芯片用于天河二号系统升级的申请,同时将位于长沙、广州、天津的国家超级计算中心和国防科技大学列入出口管制名单,极大刺激了国产处理器芯片的产业化进程。2019年5月,华为再次遭遇美国商务部的芯片禁令,国产替代更加刻不容缓。

根据我们的测算,国产CPU国内市场空间超过42亿美元,且未来受数据需求提升影响,空间预计继续扩大。不同线程、进程、主频的服务器CPU价格不同,按照平均单价1500美元/片、每年出货量3000万片计算,市场规模约450亿美元/年。从结构上看,根据IDC数据,2019年中国市场服务器出货量占全球约30%,市场空间约135亿美元/年,其中云巨头、互联网厂商、政府、金融、制造等需求占比分别为39%、26%、19%、12%、2%,需求规模分别为50亿美元、34亿美元、26亿美元、16亿美元、3亿美元。 从需求特征来看,云巨头日益加速服务器乃至上层处理器、AI芯片的自研,互联网厂商基于性价比考虑主要拥抱Intel、AMD等国际巨头CPU供应商,而国内政府、金融、电力等企业出于安全考虑不断加大国产化需求,该部分市场空间超过42亿美元。

CPU 国产化主要有三种方式:一是获得 IP 核授权,二是获得指令集架构授权,三是自主开发指令集。其中 IP 核授权是基于一个内核加上自有外设,技术门槛相对较低,可以实现功能差异化,但自主可控程度较低;指令集架构授权可以进行架构的扩充或缩减,自主可控程度较高,但技术难度也相对较高,同时也面临生态构建难度。目前商用的指令集架构主要有 x86、ARM、MIPS 和 ALPHA 等:

x86架构由Intel、AMD控制,不对外开放,天津海光、兆芯通过IP核授权的方式开发自己的CPU;

ARM架构归ARM公司所有,拥有开放架构和IP核授权,国内华为鲲鹏、飞腾均获得了64位V8指令集授权。

MIPS架构于2018年由Wave正式全面开源,而国产厂商龙芯则在2008年买断了MIPS指令集的永久授权。

ALPHA架构归美国DEC公司所有,目前已经停止更新,国内神威获得了该架构的授权,主要应用于超算和军用市场。

从技术优势,市场应用和生态系统构建的角度来看,ARM架构目前是最有能力与X86竞争的能力。

1.3.1 ARM架构具有明显的优势

与X86相比,通过“多核并行性”来改善CPU计算能力的技术优势,可以提高CPU计算能力。芯片(死亡)和通过数量赢得了一倍。到数百个瓦特的瓦特;手臂专注于多核并行性,并且在功率消耗中的表现更好。

较低的开发难度,高度设计自由度和强大的自主权是ARM架构的另一个主要优势。但是,X86许可相对关闭,下游芯片设计师只能通过处理器核心许可而不是建筑许可来开发产品,并且他们的设计自由和自主权相对较低。

ARM是在2016年的高级溢价中获得的,并从伦敦证券交易所(Amb)合并。收购价的PS和PE分别为5亿美元,分别为17次和48次,而美国股票市场的PS和PE估值分别为3次和17次,AMD的PS估值为2次(2015年损失了6.6亿美元)。

此外,ARM在移动市场中具有绝对的优势。 2010年至2018年为77.6%,预计到2023年将超过80%。此外,移动应用程序还基于ARM指令集开发,测试和运行。

服务器:从云游戏和移动办公室的兴起中,移动应用程序将逐渐迁移到云中,在高电流应用程序方案(例如分布式数据库,大数据和Web前端)中,ARM架构的“多核并行性”具有明显的优势,许多CHIP设计师和云巨头已经基于ARM架构而部署了服务器系列产品。

网络基础架构:目前,基于ARM的处理器占网络基础架构市场的28%(根据IDC的说法)。诺基亚,爱立信和华为响应5G网络的构造,正在努力用和替换Black-Box硬件。 2020年,最新一代的处理器将配备手臂芯片,推出了该行业的第一个80核ARM 64位处理器Altra用于云和边缘计算数据中心(诺基亚和三星宣布了下一代基本站硬件的TX2)。

就芯片设计师而言,高通公司和其他人在国际上启动了服务器CPU;

基于ARMV8指令集,于2016年发布了。它最多支持64个内核,主要频率为1.5GHz〜2.0GHz,一个28nm的过程,其性能与Intel E5服务器芯片相当。

华为在2019年推出了第二代 920,它也基于ARMV8指令集,支持多达64个核心,主要频率为2.6GHz,使用了7nm的工艺,与行业基准相比,使用7NM流程,并将功耗降低了30%。

至于云巨人,两者都基于ARM体系结构部署了服务器CPU。

2015年,该公司以3.5亿美元的价格收购了以色列芯片公司实验室。

华为:华为长期以来一直在基于ARM架构的芯片到服务器的一系列产品,并在2019年获得了ARMV8架构的永久许可,它发布了ARM Chip 920( 920)( 920)和三个()的服务器,并使用了 920的频率。 4和100克ROCE以太网卡支持PCIE4.0,可以提供总带宽。

1.3.2本地化正在加速,重点

在中国,和华为是ARM建筑的主要支持者。

1.3.2.1。

的产品包括CPU,ASIC和SOC等。CPU主要包括用于入门级服务器的FT-1500A/16,高端服务器的FT-2000+/64,FT-1500A/4用于桌面终端的FT-1500A/4,FT-2000A/2 ft-2000a/2 ft-2000A/2用于嵌入式工业控制的公司于2014年。

CPU的进化与我国家的超级计算机的增长是同步的:基于SPARC体系结构(开源),它设计了两个CPU,FT-1000和FT-1500,它们在-1和-1和-2超级计算机中分别使用,分别在2012年开发了两个cpu cpu cpu cpu cpu ltt; FT-5 CPU在获得授权后。

2019年8月26日,中国大城市获得了13.54%和21.46%的 股份,由Huada (实际控制者是中国电子设备)和中国(实际控制器是中国电子产品)分别为RMB持有35.5亿股份。

自1978年以来,国防大学一直负责我国家的超级计算机的研究和开发。1984年,第一代超级计算机“ ”由IT启动; 9,-1成功地开发了,其计算速度曾经在2013年6月17日在世界上排名; -2启动了,其计算速度再次达到了全球列表,-3,-3;我太塔尔。

在2017年和2018年,天津·费滕( )的营业收入分别达到365万元和669万元,净利润分别为827,900元和170.5亿元的营业额,同一时期分别达到了170.5亿元。一个人,目前。

1.3.2.2。

In 2019, its first dual- based on " + ", a of "one cloud ( Cloud), two wings ( , data and ), and dual ( chips, chips)", PCs, , , , , , , cloud and .

在云服务方面, Cloud成立于2017年3月,云Bu在2019年开展公共云业务;软件 /前端 +后端)技术功能:

在中国市场中,它被选为中国云计算的第一个梯队,从2019年第1季度到第三季度,IaaS+Paas市场连续三个季度增长了300%以上,IaaS+Paas的市场份额以及IAA的市场份额都超过7% Frost&)。

在全球市场上,华为云的全球IaAs市场排名已上升到第六,增长率为222.2%,是世界上最快的增长率(基于2019年),新加坡华为云,智利,巴西,墨西哥和秘鲁在23个地理区域中连续开放了45个地理区域。

在特定的业务方面,下游行业的应用是业务发展的关键,行业应用程序的难度主要包括:(1)广泛的行业,许多应用,深层堆栈,深层堆栈和强大的区域属性,只要一个链接不支持整个应用程序,就不会有一个链接,而是无法使用架构。评估系统的性能,但这无法满足实际需求

计算主要三个阶段的行业布局(基于华为的“ Bai Paper计算行业开发白皮书”):第一阶段是试点阶段,设置了基准行业的典型场景,该阶段包括政府事务,电信,通讯,财务,融资和第二阶段,以扩大行业的范围。扩展商业化,可以符合20%的业务场景迁移到计算平台。

在芯片布局方面,华为具有ARMV8永久性授权,并完全掌握64个处理器核芯片设计技术。

华为在2019年1月发布的服务器处理器920( 920): 920包括32/48/64的核版本,主要频率可以达到2.6GHz,集成8 - ddr4和100g roce ddr4和100g roce roce以太网卡,也可以支持PCIE 4.0的范围,以超过9%的范围。行业基准为30%。

除了处理器芯片(XPU)外,华为还从关键设备(Power Chip/CPLD),核心组件(SSD卡,网上卡,突击卡,RAID卡,图形卡,内存等),核心组件(SSD卡,cpld),核心组件(核心组件),核心组件(SSD卡/CPLD),核心组件(SSD/CPLD),基础工业应用程序,上层行业应用程序,上层行业应用程序:上层工业应用程序:

(1)根据处理器()开发三个服务器:

在整个服务器中,较低的利润率(包括BIOS和BMC芯片)是不平衡的,并且可以获得条件并兼容的组件(内存,硬盘,网络卡,图形卡等),可以逐渐兼容。 主板的服务器和PC产品。

(2)与整个机器,BIOS,制造商和OS制造商结合使用,以建造和打开IO巴士和管理界面标准:

OS are to CPU , in many , and OS is with ; basic (, , big data, cloud ) The of the is still in its and lacks core . BIOS ) The of the BIOS has the to have the to the bus, and then brand .

(3)基于其自己的硬件兼容性实验室,对操作系统,内存,硬盘,网卡等进行统一兼容性认证测试,并定期发布兼容性列表,以确保OS,组件和机器的兼容性。

从业务增长的角度来看,华为主要运营运营商,消费者和企业的三个主要业务,这三个主要业务实现了2967亿元人民币的收入,4673亿元人民币均已增长。其他业务收入为513亿元人民币,年龄增加了30.6%,收入占0.6%(华为并未单独披露单独的云和AI业务)。

服务器方:2019年,华为实现了364.7亿美元的硬件收入(基于IDC),一年降低了6.5%,市场份额为4.2%,在全球排名第七。

云服务:华为云在2019年增长了3次(根据Xu 的说法)。

受益于华为计算机链的种植,该行业的上游和下游有望分享 的3年股息。

华为系列系列的发展想法是,在此阶段,通过服务器建立一个基准,使整个工业连锁店能够根据处理器的主板来开发自己的品牌服务器,以形成多种制造商的能力,以便在适应性的情况下进行销售;

有两个类别:(1)品牌制造商和ODM制造商完全开发,设计,采购,组装和销售,并具有硬件架构设计功能,并支持了主要品牌制造商负责后端制造业。它与产品研究和开发链接中的主要客户合作。

目前,全球独立品牌的参与者包括戴尔,HPE,,, III,,IBM,和Baode,2019年全球服务器市场的前三名。 16.4%和13.1%的人分别为戴尔,联想,和Baode,总比例为32.1%,ODM制造商占2.9%。

截至2020年3月,根据的主板,有11个品牌推出了服务器(根据 Cloud和AI BG总裁Hou 的说法)。黄河昆彭服务器生产线正式投入生产,并意识到了第一批产品交付,并计划在2020年成立350,000套单位的生产能力。2019年12月,Hunan 建立了 ,并获得了 Main Brand 的开发和制造,该公司的授权是额外的授权。 如果在5月份进行生产,则在2020年1月,宣布的目标是60,000台服务器;身高30,000平方米,生产基地为10,000平方米。

从 Chain的建立和改进中受益,硬件端对系列处理器的上游供应商(包括IC铸造和密封测试)乐观。

系列芯片的建立主要由TSMC进行。

技术在2015年获得了新加坡的所有股份,核心电气半导体在2013年获得了新加坡的密封测试,SCL的主要应用领域是SCL产品的主要应用领域,是15.99亿美元的收入和2.18亿美元的收入和毛利。

该公司的市场份额和产品强度在2018年中排名第三,在全球第三大印章测试中,其份额为13%,仅占Sun 产品的29.3%,根据 的核心,在2017年的第三大产品中,该公司在第三大股票中占有3.8股份。矿石( ),韩国,中国江因(总部和 ),卢祖和苏奎安。

2.独立GPU:国内和长期,FPGA和ASIC可以替代的日期

在2019年的上半年,中国的GPU服务器市场(根据IDC)为8.3亿美元,同一时期增加了53.7%的年龄,中国市场的X86服务器市场的短期为73.9亿美元。

GPU(单位,图形处理器)最初是由PC和移动终端上的运行绘图操作。

2.1.GPU短期的PCIE升级有限,核心关注在新产品列表中列出

独立的GPU和CPU通过PCIE总线连接,因此PCIE总线标准直接影响了通信带宽,并在GPU之间进行了互连,这是启动技术替换传统PCIE总线并驱动GPU性能的方法(根据官方网站)。

目前,在部署的GPU计算能力仍然是冗余的。

2.2.GPU市场遥遥领先,重点关注图形卡PCB供应商

AMD和英特尔在乔恩(GPU)市场上。具有自然优势。

在独立的GPU市场中,NVIDA是该行业的创始人和领导者,占10NM流程的近70%。

有四个主要的业务:游戏,数据中心和汽车的四个主要业务收入。为了成为HPC的第二大收入来源。

〜在秋季渠道中,连续四个季度的收入为-24.25%,-30.78%,17.42%,-5.25%的主要原因是该游戏的同一时间,这是在3月的同时宣布的在收购后,的数据中心的业务布局更加完整,同时与客户与好客户合作。

从工业链的角度来看,我们对GPU产业链的总体展示很乐观,因此,膨胀设备的现有组件包括GPU核心。

PCB主要基于2020年的多层板。 ERS(,Asus,等)到Dell,-,Ali,,和其他下游客户。

2.3.AI需求增长,FPGA和ASIC共享市场

从长远来看,AI芯片被广泛用于智能相机,无人机和其他字段)和ASIC():三种类型。

CPU适用于一般计算,例如逻辑控制和串行计算。

GPU用于大量的重复计算,该计算由数千个较小,更有效的内核组成,以形成大型平行计算体系结构。

FPGA是一种半定制的芯片,具有高灵活性和高积分。

ASIC具有很强的特殊领域和庞大的市场需求,但是开发周期漫长而困难。

and are the two major of the cloud AI. The and infer the . GA and ASICs are 34%and 24%. 35%in , of which GPU, FPGA, and ASIC are 11.4 yuan, 5.9 yuan, and 4.8 yuan, . GPUs are , and FPGA and ASIC are into .

2.4.

2.4.1.

Jing 是国内GPU的领导者。

继续专注于GPU的本地化,并逐渐扩展到平民使用,并于2006年启动。国家基金在2016年成立了公司的第二大股东,该公司在第一份率(65nm)中占据了第二年的股份。嵌入式系统也可以是PC和笔记本,例如2018年11月。

从总体力量的角度来看,吉·韦(Jing )是GPU本地化的先锋,它仍然是国际领先产品的力量的巨大差距,但它一直在缩小。

2017年, 在2017年以现金收购了 和Weico ,从而形成了两个高端核心芯片和通信的主要工业。

主要播放GPU,FPGA和公交车接口。

Weico 主要执行5G/6G/星际互联网行业的生产任务。

2.4.2.

the AI ​​ , the GPU is weak, chip by cloud in the field of FPGA and ASIC. 2.1 yuan, of which GPU, FPGA, and ASIC were 11.4 yuan, 5.9 yuan, and 4.8 yuan. that cloud for 40%(based on the for cloud ), the for FPGA and ASIC was 3.5 yuan and 2.9 yuan, .

In terms of cloud :

: In 2019, the ASIC -based AI 310 (MEC Scene) and 910 (cloud), 910 chip is as high as 256 TOPS ( to the , which can be by 1 times per ). 32MB SRAM/Unit, PCIe 4.0 , and use TSMC 7nm+EUV .

Ali: In 2019, the ASIC -based -based 800 light, and its peak 78563 IPS (the of of the ).

Baidu: In 2020, the chip based on ASIC has a peak of 260 TOPS and a power of 150W. It is to Baidu's scale. At the same time, it has the of the CPU (Fei Teng CPU is a of the core, using the ARM V8 set, which can be to data and cloud ). /S , 16MB SRAM/Unit, PCIE 4.0 , using 14nm and 2.5D .

In terms of chip ( for cloud ), FPGA ( , with a ratio of 36.5%), Fudan , Anlu , Huadi and ; ASIC has . The sub - and board is , and the are used in the field. In , AI chip also , , and . In March 2020, Di Lang on the and Board.

3. PCB: of the of PCB , the

3.1.

2012, the used a dual chip , that is, MCH+ICH (North chip+south chip, HUB+I/O HUB). In 2012, Intel the after the chip , that is, the North chip was into the CPU. The trend into the CPU.

South Chip (SOUTH, SB)/PCH: input (I/O) data, for PCIE bus, USB, ATA, SATA, audio , , power and real clock . Li CPU is to . The of the South chip is more on the , such as cards and RAID. , many in AMD Ryzen low-end have the South and only the by the CPU. On the AMD Zen2 , the South only uses the PCI-E X4 and the CPU. PCIe , USB2.0 and SATA .

Chip (NB): for the of the CPU and , cards (PORT, AGP) and PCIE bus, which is at the to the CPU on the , which has the to the . , due to the high delay and high rate, Intel a -chip in 2012, only the South chip ( PCH, HUB), the North chip into the CPU, and in the form of the wafer and in .

As the CPU to be , the of the has been , and the right to speak of the of the CPU has to . Due to the lack of , the of Intel or AMD.

The bus is the "road" of the data. It is for the the CPU and the (PCH), PCH and chips, QPI, PCIE, DMI, SATA, SAS, SPI, etc. Among them, the CPU and CPU, and PCIE are the QPI bus and PCIE bus. , SAS hard disks and cards are the USB bus, SATA bus, SAS bus, PCIE bus, etc., BMC (, ) to other the SPI bus.

PCIE bus, for I/O , has the of high-speed and low , and meets the needs of high-speed , fast data, , and to the . The rate of rates, , lower power , and anti - can be to high -speed . such as GPU (Unit), in , there are AI cards, PCIE cards and video cards.

The rate and are the core of the PCIE bus. on these two major , the PCIE bus has . This has been from 1.0 in 2001. It has the 2.0, 3.0 and 4.0 era. the of 4.0, the PCIE was by . I-SIG was . The was led by Intel and has 800 .

PCIE 1.0, 2.0, 3.0 rates are 2.5GHz, 5GHz, and 8GHz, , and Lane 250MB/s, 500MB/s, and 1GB/s. Two X4 X8, the of X16. cards with large need to use PCIE X16.

There is still a cycle of from to use. PCIe6.0 use is at least three years.

PCIE high -speed GPU, AI card, video card, PCIE SSD and PCIE card. With the of PCIE to 5.0, high -speed above the CPU the PCIE bus are to be .

The PCIE bus to the two - of dots. In the X86 , the is of ROOT and three types of PCIE . While the , the PCIE can be to .

The "CPU+chip set+bus" is by the 2 to 4 years cycle. Due to the main and PCIE in the CPU, and PCIE bus are the two key key to the . It needs to with the CPU's to . Age : (1) The by 50%, 6 - DDR4; (2) the PCIE by 20%, and 48 PCIE3.0 . 9.6GT/s QPI, to 10.4GT/s UPI.

to the Intel route, the was in 2020, Lake and ICE LAKE, which were at the of the year and Q2. And in early 2022, and PCIE5.0.

3.2.PCIE bus rate , the PCB

the PCIE the rate, the of PCB and in the is high. The layer of the layer to PCB is for the three major of , and . In terms of high -speed PCB, the more PCB are, the the of the . With the of the , the data rate is , the of PCB needs to be , and the DF value of the CCL also needs to be .

In the case of using the PCIE3.0 , the rate is 8Gbps, and the PCB can meet the at 8-12 . The CCL DF value is 0.014 ~ 0.02. The DF value is 0.008 ~ 0.014, FR4, and is at the loss level. For the PCIE5.0 of the rate, the of PCB needs to reach more than 16 or more, and the CCL DF value needs to be less than 0.008.

the of the PCB and the of , after our , the size of high -speed PCB from 2019 to 2021 is 10.6 yuan, 14.2 yuan, and 18.6 yuan, , and the high -speed CCL size is 6.7 yuan, 9.2 yuan, and 12.4 yuan, .

(1)根据IDC,2018年全球服务器出货量为1135万台,同比增长15.68%,2019年前三季度出货量为838万台,同比下降5%,从全球互联网厂商资本开支以及Intel DCG业务收入来看,服务器市场自2019年Q4开始回暖向上,Intel DCG Q3和Q4收入分别同比增长4%和19%(此前连续多个季度下滑),因此保守假设2019年~2021年全球服务器出货量分别同比增长0.04%、10%和15%,即1140万台、1254万台和1442万台;

(2)PCIe5.0标准落地,但距离芯片商产品兼容尚需时日,目前Intel 和平台分别兼容PCIe3.0和4.0,兼容5.0的Eagle平台正在开发中,因此假设2019年服务器产品以低等级的3.0为主,到2020年平台渗透率可提升至50%,到2021年Eagle平台实现落地商用;

(3)服务器主板PCB使用规格受服务器类型的影响,从全球服务器发货量来看,双路服务器占据主导位置,因此我们采用保守估计的方法,按照双路服务器45cm*45cm的规格计算主板PCB使用需求;此外,服务器内除主板外、I/O板、硬盘和背板等也是高速PCB的关键应用场景。

根据,2018年服务器/存储设备PCB市场规模为50亿美元,占PCB总规模的8%,预计2018~2022年CAGR为4%,仅次于汽车和无线基础设施。从产品类型来看,服务器/存储设备PCB以6层以上高多层为主,其中6层板、8~16层板和18层以上板分别占比23.70%、23.25%和9.9%,其次是芯片封装基板,占比13.1%,FPC和HDI分别占比9.7%和6.3%。即服务器/存储设备中6层以上刚性PCB合计市场规模约为28.5亿美元。结合我们的测算,预计未来每年有50%左右的高多层PCB存在升级需求。

3.2.1.高速PCB生产难度大,价格和毛利率高于普通PCB

受信号传输性能和使用的基材差异的影响,PCB大致分为普通板、高速板和高频板三种。高速板的典型特征是层数要求高,一般在8层以上,需要使用Df更低的CCL材料。高速板的生产难度相比普通板更大。一方面,特定厚度的高速基材CCL,提高了PCB生产商对材料的应用要求;另一方面,PCB层数越多,对对位精度、阻抗控制等提出更高的要求,相应生产设备的配置要求也更高,工艺流程更加复杂,生产时间也更长。

PCB行业内一般采用成本加成的定价模式,即根据直接材料和生产成本,结合供需、层数及工艺难度、订单规模以及客户交货期要求,与客户协商定价。而高速板需要使用Df更小的CCL材料,CCL材料成本相较普通板更高;同时,工艺难度与加工时间的提高也使高速板厂商的成本更高,根据成本加成定价原则,高速板公司的产品售价更高,毛利率水平也相对较高。

全球PCB厂商众多(根据NTI估计,超过2000家),但掌握多层高速PCB工艺技术的厂商有限,因此供应商的议价水平较高。根据统计,2016年中国大陆在4层板、6层板及8至16层板市场的产值占比分别为19.1%、13.5%和10.4%,我国大部分PCB厂商仍以8层以下PCB为主,因而国内高多层高速PCB供需态势紧张,其价格和毛利率均高于普通PCB产品。国内多层高速PCB的参与者主要包括沪电股份、深南电路、东山精密()和生益电子等。

3.2.2.高速CCL材料和配方难度大,等级越高附加值越明显

CCL是PCB的上游关键原材料,其Dk(介电常数)和Df(介电损耗因子)值直接决定PCB性能。高速CCL 具有更低的Df值,信号传输损耗更小。

CCL由增强材料(玻纤布等)浸泡树脂加工,并以一面或双面覆盖铜箔经热压而制成。一般而言,降低Df主要通过树脂、基板及基板树脂含量来实现。普通CCL主要使用FR-4等级的环氧树脂(Epoxy),高速CCL则需要在主体环氧树脂的基础上改性或加入PP0/PPE等树脂材料。各种树脂按照Df由大到小,依次包括环氧树脂、特殊树脂/改性特殊树脂、PTFE/碳氢化物树脂/PPE树脂。普通环氧树脂Df值在0.01以上,而PTFE和碳氢化合物树脂(两种典型的高频材料)Df值在0.002以下,高速材料所用树脂的Df介于高频材料和FR-4之间。

CCL行业起源于上世纪40年代,在80年发展历程中,各大厂商累计了技术优势、资金优势和客户资源等优势,逐渐建立起行业准入门槛,行业集中度不断提升,根据,建滔化工、生益科技、南亚塑料、松下电工、台光电子和联茂电子为全球前六大厂商,2017年合计市场份额超过50%。

高速CCL加工难度较大。一般CCL生产流程包括调胶(玻纤布与树脂)、上胶含浸、半固化片切片、上料铜箔热压和裁切等。其中树脂改性、层压和界面处理工艺是核心工艺环节。相较于环氧树脂,PTFE和碳氢化合物树脂的加工难度会更高,对工艺、配方的要求也更高。

配方门槛:覆铜板树脂填充物包含多个品类可以因不同的场景改善性能。例如PTFE成型温度过高、加工困难以及粘接能力差, 因此需采用共混改性、填料改性等方法淡化PTFE材料的缺点,如罗杰斯系列覆铜板中添加了陶瓷填料。每个厂商的配方都是在多年的生产实践中形成的,难以在短时间内完成。

工艺门槛:不同树脂体系的加工难度不同,例如PTFE比环氧树脂更软、钻孔难度更大,需要培育专门的核心员工。

目前,高速CCL市场主要参与者包括松下()、依索拉(Isola)、联茂(ITEQ)、台耀(TUC)、台光(EMC)、南亚塑胶(NY)、生益科技(SY)和华正新材等。根据的数据,2018年前四家占

提醒:请联系我时一定说明是从奢侈品修复培训上看到的!