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文档简介

1、展 12 英寸晶圆存储器研发项目;2019 年 4 月以可转债对项目投资3 亿元。合肥长鑫官网显示已于 2019 年9 月正式投产 19nm 工艺 8Gb DDR4,预计 2021 年完成 17nm 技术研发。2019 年 9 月,兆易创新公告拟定增亿元用于DRAM 芯片自主研发及产业化。内存接口芯片:DDR5 升级可期,国产实力强劲内存接口芯片是服务器CPU 存取内存数据的必由通路,主要作用是提升内存数据访问的速度及稳定性。根据澜起科技招股说明书,2018 年内存接口芯片市场达到 5.7 亿美元,约占全球服务器市场 0.81%。行业参与者主要有澜起科技、IDT 和 Rambus。根据澜起科技

2、公告,公司正进行 Gen 1.0 DDR5 寄存时钟驱动器芯片和Gen 1.0 DDR5 数据缓冲器芯片研发,目前已完成第一子代工程版芯片流片及功能验证,正积极参与 DDR5 内存接口 JEDEC 标准的制定,并持续优化相关产品设计。主板 PCB:PCIe 4.0 推动高速板材持续升级,本土厂商顺利卡位 PCIe 是计算机扩展总线和接口标准,从 1.0(2.5GT/s)、到 2.0(5GT/s)、到 3.0(8 GT/s)、到 4.0(16 GT/s)、到 5.0(32 GT/s)围绕传输速率持续演进升级。在目前 PCIe 3.0 接口情况下,服务器主板 PCB 812 层即可满足要求,对应基

3、材CCL Df 值在 0.0140.02 之间。对于 PCIe 4.0和 5.0 接口,PCB 层数需要进一步增加,CCL Df 值也需同步降低。2019年 5 月 PCIe 5.0 正式发布,考虑到服务器接口标准和平台升级,以及出货量回暖,我们测算 20192021 年服务器主板高速 PCB 市场规模分别为 106 亿元、142 亿元和 186 亿元,高速 CCL 市场规模分别为 67 亿元、 92 亿元和 124 亿元,3 年 CAGR 分别为 32%和 36%。全球 PCB 厂商众多,但掌握多层高速 PCB 工艺技术的有限,国内参与者主要有沪电股份、深南电路、东山精密(Multek)和生

4、益科技(生益电子)等。高速 CCL 市场松下、依索拉、联茂和台耀四家占据近 65%左右份额(根据 Prismark 2018),国内厂商也已实现技术突破。根据公告,生益科技高速产品已于 2018 年通过客户认证并实现销售,华正新材也已实现技术突破,计划投资 6 亿元建设年产 650 万平米高频高速 CCL 项目。投资建议:半导体和 PCB 下游应用广泛,均有大周期品属性。从历史数据来看,二者在产值增速上具备较高的协同。我们长期看好网络流量带动的数据中心及服务器产业链,结合服务器元件价值量、技术迭代以及行业格局,我们认为半导体和 PCB 有望借助本轮 5G 和云计算大周期,迎来行业高增长。半导体

5、重点推荐兆易创新,建议关注澜起科技,PCB 和上游 CCL 重点推荐深南电路、沪电股份、生益科技和华正新材。风险提示:5G 基站建设不及预期;互联网厂商资本开支不及预期; PCB/CCL 市场竞争加剧;国产替代不及预期。内容目录 HYPERLINK l _TOC_250024 前言:云经济与硬科技,数据中心服务器产业链迎来新一波增长红利 7 HYPERLINK l _TOC_250023 “云经济”打造信息新消费,数据中心产业链成长可期 8 HYPERLINK l _TOC_250022 5G 时代万物互联,流量增长不停歇 8 HYPERLINK l _TOC_250021 云数据中心站上舞台

6、,超大型和边缘计算数据中心快速发展 9 HYPERLINK l _TOC_250020 互联网厂商担当主力军,资本开支企稳回升 12 HYPERLINK l _TOC_250019 “硬科技”服务器代际升级,基础设施同步受益 15 HYPERLINK l _TOC_250018 产业链解构:基础设施、硬件和运维,三位一体 15 HYPERLINK l _TOC_250017 服务器定位“硬科技”,硬件成本占比最高 16 HYPERLINK l _TOC_250016 算力就是“生产力”,服务器产业链全面革新 16 HYPERLINK l _TOC_250015 整机:行业趋于集中,浪潮信息市占

7、率持续提升 20 HYPERLINK l _TOC_250014 CPU:Intel 独领风骚,下一代更高速平台呼之欲出 23 HYPERLINK l _TOC_250013 DRAM:库存消化价格见底回升,国产替代进行时 25 HYPERLINK l _TOC_250012 内存接口芯片:DDR5 升级可期,国产实力强劲 28 HYPERLINK l _TOC_250011 主板:PCIe 4.0 推动高速板材持续升级,本土厂商顺利卡位 29 HYPERLINK l _TOC_250010 高速 PCB 生产难度大,价格和毛利率高于普通 PCB 32 HYPERLINK l _TOC_250

8、009 高速 CCL 材料和配方难度大,等级越高附加值越明显 35 HYPERLINK l _TOC_250008 重点推荐服务器产业链,坚定看多半导体和 PCB 核心资产 37 HYPERLINK l _TOC_250007 半导体:重点推荐兆易创新,建议关注澜起科技 38 HYPERLINK l _TOC_250006 澜起科技:全球内存接口芯片龙头,基因优秀的“中国芯”力量 38 HYPERLINK l _TOC_250005 兆易创新:半导体国产替代龙头,加速 DRAM 布局 40 HYPERLINK l _TOC_250004 PCB/CCL:重点推荐华正新材、生益科技、深南电路和沪

9、电股份 41 HYPERLINK l _TOC_250003 华正新材:发力高频高速覆铜板,紧握 5G 战略机遇 41 HYPERLINK l _TOC_250002 生益科技:国产 CCL 龙头,成长可期 42 HYPERLINK l _TOC_250001 深南电路:一站式 PCB 龙头,IC 封装基板国之重器 44 HYPERLINK l _TOC_250000 沪电股份:深耕数通 PCB,ADAS 需求释放刺激新增张 45图表目录图 1:互联网巨头 BATJH 云计算布局 7图 2:我国移动互联网接入流量累计值(万 GB) 8图 3:20162021 全球年度流量总量及预测(ZB) 8

10、图 4:移动通信技术发展带来流量需求提升 8图 5:5G 连接设备快速增长 8图 6:各国 5G 商用进程 9图 7:云数据中心和传统数据中心工作负载占比 10图 8:云数据中心和传统数据中心工作负载 10图 9:全球数据中心数量和机架数量 10图 10:超大规模数据中心数量及份额 10图 11:超大规模数据中心建设增长情况(2015-2020 年) 11图 12:2015-2020 年全球数据中心区域视图 11图 13:中国移动、中国联通、中国电信 4G DOU(GB) 11图 14:5G 时代下的云数据中心网络架构图 11图 15:国内移动互联网接入流量历年数据(万 G) 12图 16:2

11、016-2021 国内移动互联网人月均流量预测(G) 12图 17:全球公有云市场份额 12图 18:国内云计算厂商市场份额(2019Q3) 12图 19:互联网厂商 CAPEX、Intel DCG 业务收入与全球服务器收入同比增速 13图 20:北美主要云计算厂商资本支出及整体增速 13图 21:Intel 数据中心(DCG)业务收入(亿美元) 13图 22:BAT 资本支出及整体增速(亿元) 14图 23:BAT 资本支出增速 14图 24:美国数据中心建设布局的四个主要阶段 14图 25:我国数据中心机架数量 14图 26:我国数据中心市场规模 14图 27:数据中心产业链 16图 28

12、:数据中心 IT 硬件成本结构 16图 29:2018 年中国 x86 服务器 CPU 数量关注比例分布 18图 30:全球服务器出货量及市场规模增速(%) 18图 31:全球服务器平均单价及增速 18图 32:服务器内部结构图 19图 33:服务器主板布局 19图 34:服务器主板逻辑框图 19图 35:各类服务器成本构成 19图 36:全球服务器出货量 21图 37:中国服务器出货量 21图 38:2017Q1-2019Q3 全球服务器出货量及同比 21图 39:2017Q1-2019Q3 全球服务器营业收入及同比 21图 40:2017Q1-2019Q3 中国 X86 服务器出货量及同比

13、 21图 41:2017Q1-2019Q3 中国 X86 服务器营业收入及同比 21图 42:全球各服务器公司市场份额变化曲线 22图 43:中国各服务器公司市场份额变化曲线 22图 44:浪潮信息营业收入及增速 22图 45:浪潮信息归母净利润及增速 22图 46:浪潮信息主营构成(亿元) 22图 47:浪潮信息各业务毛利率(%) 22图 48: Intel 和 AMD 在服务器 CPU 市场份额及预测 23图 49:2018 年全球服务器 CPU 市场份额 23图 50:2018-2020 年 Intel 芯片发布线路图 23图 51:Intel 服务器 CPU 平台升级 24图 52:2

14、010-2019 年 Intel 年收入及增速 24图 53:2010-2019 年 Intel 归母净利润及增速 24图 54:2019 年 Intel 收入构成 25图 55:2017-2019 年 Intel 各业务增速 25图 56:2013-2018 年全球 DRAM 存储器出货量 26图 57:2017-2025 年 DRAM 需求总量及增速预测 26图 58:2013-2018 年全球 DRAM 存储器市场规模 26图 59:2018 年存储 IC 市场结构 26图 60:2016-2019 年内存价格指数变化 27图 61:1980-2019 年全球 DRAM 主要厂商变化 2

15、7图 62:2018 年 DRAM 各厂商市场份额 27图 63:合肥长鑫业务发展历程 28图 64:2016-2018 年内存接口芯片市场规模 29图 65:2018 年三家公司内存芯片业务营收对比 29图 66:服务器主板高速 PCB 及 CCL 市场规模预测 31图 67:PCB 下游细分市场规模及占比(服务存储占比 8%) 32图 68:PCB 下游细分市场 20182022 年 CAGR(%) 32图 69:服务器/存储设备 PCB 类型及应用占比 32图 70:高多层 PCB 对通孔、埋孔的板间对位精确精度要求 32图 71:PCB 结构:CCL 通过半固化片粘合,再覆盖外层铜箔

16、32图 72:PCB 的制作过程中的核心工序 33图 73:全球主要 PCB 厂商 2017 年数通业务收入(亿元) 34图 74:玻璃纤维布基覆铜板剖面图 35图 75:PCB 基材按 Df 大小划分为 6 个损耗层次 35图 76:2017 年全球覆铜板企业竞争格局 36图 77: 2018 年中国覆铜板行业市场格局 36图 78:CCL 生产工艺流程 36图 79:全球半导体销售额和 PCB 产值同比增速() 38图 80:澜起科技 2016-2019Q3 营业收入与增速 39图 81:澜起科技 2016-2019Q3 归母净利润与增速 39图 82:澜起科技 2016 年-2018 年

17、毛利率及净利率变化 39图 83:澜起科技 20162018 年营业收入构成 39图 84:澜起科技 20162018 年主营业务毛利率 39图 85:2015-2018 年兆易创新主营业务收入占比 40图 86:2018 年兆易创新主营业务收入占比 40图 87:兆易创新 2014-2019Q3 营业收入及增速 40图 88:兆易创新 2014-2019Q3 归母净利润及增速 40图 89:2010-2022 年全球 PCB 产值及增速预测 41图 90:2010-2022 年中国 PCB 产值及增速预测 41图 91:2010-2018 年全球覆铜板销售额及增速 41图 92:2013-2

18、018 年中国覆铜板行业产值及增速 41图 93: 2015-2018 年华正新材主营业务收入占比 42图 94:华正新材 2018 年主营业务收入占比 42图 95:华正新材 2014-2019Q3 营业收入及增速 42图 96:华正新材 2014-2019Q3 归母净利润及增速 42图 97: 2015-2018 年生益科技主营业务收入占比 43图 98: 2019H1 生益科技主营业务收入占比 43图 99:生益科技 2014-2019Q3 营业收入及增速 43图 100:生益科技 2014-2019Q3 归母净利润及增速 43图 101:生益科技 2014-2019Q3 利润率走势 4

19、4图 102:2015-2018 年深南电路主营业务收入占比 44图 103:2019H1 深南电路主营业务收入占比 44图 104:深南电路 2014-2019Q3 营业收入及增速 45图 105:深南电路 2014-2019Q3 归母净利润及增速 45图 106:20152018 年沪电股份主营业务收入占比 45图 107:2019H1 沪电股份主营业务收入占比 45图 108:沪电股份 2014-2019Q3 营业收入及增速 46图 109:沪电股份 2014-2019Q3 归母净利润及增速 46表 1:服务器分类(按体系架构) 17表 2:服务器按形态分类 17表 3:服务器分类(按应

20、用层次) 18表 4:服务器核心组件一览表 20表 5:DDR 系列内存历代技术对比 25表 6:2018 年 DRAM 下游主要应用产品出货量及内存容量一览表 26表 7:兆易创新 DRAM 项目预计实施计划 28表 8:PCIe 标准演进历程 30表 9:PCB 下游应用对 PCB 的需求量评级(越多,应用需求越大) 30表 10:PCIe 接口标准升级将带来主板 PCB 与上游材料 CCL 的升级 30表 11:高多层高频高速 PCB 板的工艺难度 33表 12:深南电路不同层数产品对孔径、线宽间距的要求 33表 13:高多层高频高速 PCB 板的工艺难度 34表 14:中国 PCB 上

21、市公司名单及主营业务 34表 15:为满足高频/高速性能而开发的覆铜板材料,可加工性能各有差异 35表 16:各等级 CCL 的性能及供应商型号 37表 17:各企业间在典型中、高端六类产品的市场占有率及技术水平(多表示该领域能力强). 37前言:云经济与硬科技,数据中心服务器产业链迎来新一波增长红利全球 5G 网络建设的号角已经吹响,美国、中国、韩国、日本和欧洲均加速基建投资力度。伴随硬件终端和软件应用的迭代创新,线上业务和数据流量持续增长。从目前发展趋势看,制造业工业互联网、企业远程办公和学校在线教育需求被挖掘,信息消费活力充分释放。根据阿里旗下在线办公平台钉钉数据显示,2 月 3 日,全

22、国上千万企业、近两亿人开启了“云办公”模式。我们认为“云经济”与“硬科技”相辅相成,相互促进,长期看好网络流量带动的数据中心基础设施及相关硬件产业链。1 月 29 日,阿里旗下移动办公应用“钉钉”发布支持在家办公的全套免费解决方案,包括远程视频会议、日程共享、任务协同、在线文档协同、远程打卡等。2 月 5 日,钉钉跃居苹果 APPStore 排行榜第一,成为苹果应用商店历史上第一个占据榜首的办公软件。根据腾讯网,钉钉 2 月 3 日扩容 1 万台服务器,2 月 4 日再度扩容 1 万台。去年底,华为云推出 WeLink 协同办公软件。据华为 2 月 13 日消息,WeLink 服务于全国数千家

23、各级卫健委、疾控中心、政府单位,支持 4K 超高清会议,单次会议最大支持 1000 方接入,一天支持万余场跨国视频会议。据腾讯网,1 月 29 日2 月 6 日,腾讯会议每天都在进行资源扩容,日均扩容云主机接近 1.5 万台,8 天总共扩容超过 10 万台云主机,共涉及超百万核的计算资源投入。据 36 氪,2 月 11 日百度 Hi 企业智能远程办公平台对外开放,免费为疫区企业提供高清音视频会议、企业云盘、企业 IM 和应用中心平台等多项服务。据百度方面介绍,百度 Hi 企业智能远程办公平台能够支持 50 方在线高清语音电话、企业云盘加密传输、web 视频会议等远程办公协同功能。1 月 29

24、日,京东“应急资源信息发布平台”在京发布,对外免费开放。该平台由京东云与 AI 加急研发、发布,致力于帮助政府和医疗机构实现物资供求信息的精准对接,快速联动供应链各环节,提升整体供应链效率,缓解疫情压力。图 1:互联网巨头 BATJH 云计算布局资料来源:百度百科,华为云,网新科技,安信证券研究中心“云经济”打造信息新消费,数据中心产业链成长可期5G 时代万物互联,流量增长不停歇5G 时代用户体验速率提高至 0.11Gbps,峰值速率达到 20Gbps,相比 4G 提升近 10 倍。数据传输速率提升,带动流量需求同步迅猛增长。据 MSIT、Strategy Analytics,2019 年 6

25、月韩国 5G 用户平均数据使用量达到 24GB,是 4G 的 2.6 倍。思科预测,5G 连接数有望从 2019 年的 1300 万增长到 2023 年的 14 亿,增长 100 倍以上。根据 2018 年公布的思科云指数报告(2016-2021),2016 年全球流量总量为 6.8ZB,预计 2021 年将达到 20.6ZB,年平均复合增长率为 25%。5G 加持,全球流量有望持续高增长。工信部部长苗圩表示,5G 应用是二八分布,即 20%用于人与人通信,80%应用于物与物通信。如果说 3G/4G 移动互联网依赖人口流量红利,5G 时代,物联网将带来更大的流量增长空间。图 2:我国移动互联网

26、接入流量累计值(万 GB)图 3:20162021 全球年度流量总量及预测(ZB)20.617.114.111.69.16.81200000025100000002080000001560000001040000002000000502013/1/12014/6/1 2015/11/1 2017/4/12018/9/10201620172018201920202021资料来源:Wind,安信证券研究中心资料来源:思科云指数,安信证券研究中心图 4:移动通信技术发展带来流量需求提升图 5:5G 连接设备快速增长资料来源:安信证券研究中心制图资料来源:思科 VNI,安信证券研究中心2019 年是

27、5G 商用元年,2020 年将迎来 5G 更大规模商用。从全球各国进展来看,韩国、中国和美国最为迅速。截至 2019 年底,韩国 5G 个人用户渗透率接近 10%,中国 5G 个人用户渗透率接近 1%。韩国:2019 年 4 月 3 日,正式推出 5G 商用服务,是全球首个宣布 5G 商用的国家。据 Strategy Analytics,2019 年 11 月,韩国平均 5G 使用量为 27.3GB/月,5G 流量已占到移动连接总流量的 21%。据太平洋电脑网,截至 2019 年底,韩国三家运营商在 5G 网络方面合计部署约 19 万站(AAU),覆盖 85%的城市和 93%的人口,5G用户规

28、模到达到 500 万(截至 2019 年 6 月为 100 万),渗透率接近 10%。中国:2019 年 6 月 6 日,5G 牌照正式发放,10 月 31 日,三大运营商举行 5G 商用 启动仪式。据工信部,到 2019 年底全国共建成 5G 基站超 13 万个,国内市场 5G 手机出货量超过 1377 万部,5G 个人客户数量突破 1000 万,渗透率不到 1%。美国:2019 年 4 月 Verizon 使用毫米波推出 5G,正式启动 5G 商用服务。2019 年美国所有运营商都已经或即将推出 5G 服务。图 6:各国 5G 商用进程资料来源:C114,安信证券研究中心云数据中心站上舞台

29、,超大型和边缘计算数据中心快速发展伴随流量的持续增长,数据中心建设需求和服务器扩容需求将不断提升。根据腾讯网,1 月29 日2 月 6 日,腾讯会议每天都在进行资源扩容,日均扩容云主机接近 1.5 万台,8 天总共扩容超过 10 万台云主机,共涉及超百万核的计算资源投入。短期流量的迅猛增长与互联网厂商计算资源的大力投入,说明“云经济”时代,“硬科技”作为基础资源支撑将迎来广阔发展,其中数据中心和服务器是核心受益环节。数据中心(IDC)是集中计算和存储数据的场所,主要提供互联网基础服务。由于服务器具有相同的环境要求和物理安全需求,采用数据中心的集合方式有望降低维护成本。因此,数据中心不仅是服务器

30、的简单集合,还需具备完善的硬件及服务,包括高速互联网接入带宽、高性能服务器、可靠的机房环境等。目前数据中心的发展呈现三大核心趋势:一是传统数据中心向云数据中心过渡,实现更灵活的资源应用方式和更高的平台运行效率;二是超大规模数据中心取代小型数据中心成为发展主流;三是边缘计算(MEC)提升运营商数据中心建设需求。根据思科云指数报告,2021 年,云流量在全球流量中的占比将高达 95%。到 2021 年,云数据中心将处理 94%的工作负载和计算实例,6%将由传统数据中心处理。从 2016 年到 2021年,数据中心的整体工作负载和计算实例将增长 2.3 倍;同一时期,云工作负载和计算实例将增加 2.

31、7 倍。图 7:云数据中心和传统数据中心工作负载占比图 8:云数据中心和传统数据中心工作负载云数据中心传统数据中心100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%201620172018201920202021资料来源:思科云指数,安信证券研究中心资料来源:思科云指数,安信证券研究中心云计算推动全球数据通信市场步入发展新阶段,IDC 开始走向整合,数量不断减少,超大型 IDC 成为主流趋势。根据 Gartner 统计,全球 IDC 数量于 2015 年达到 45 万个顶峰,于 2016年开始下降,到 2017 年或已下降至 44.4 万个,预计到 2020 年或进一步降至 4

32、2.2 万个。而机架数量则呈稳健增长趋势,2017 年底机架数量达 493.3 万架,预计 2020 年全球机架数量超过 498 万架。根据思科云指数,超大规模数据中心将从 2016 年 338 座增长至 2021 年 628座,超大规模数据中心所支持服务器的市场份额将从 2016 年的 27%增至 2021 年的 53%。到 2021 年,超大规模数据中心将支持:所有数据中心服务器的 53%(2016 年为 27%),占所有数据中心处理能力的 69%(2016 年为 41%),数据中心存储的所有数据中有 65%(2016年为 51%),所有数据中心流量的 55%(2016 年为 39%)。图

33、 9:全球数据中心数量和机架数量图 10:超大规模数据中心数量及份额46454544444343424241412015数据中心数量(左轴,万个)机架数量(右轴,万架)201620172018E 2019E 2020E5055004954904854804754707006005004003002001000超大型数据中心数量(个,左轴)所支持服务器的市场份额(%,右轴)20162017201820192020202160%50%40%30%20%10%0% 资料来源:CCID,安信证券研究中心资料来源:思科云指数,安信证券研究中心图 11:超大规模数据中心建设增长情况(2015-2020 年

34、)图 12:2015-2020 年全球数据中心区域视图资料来源:Cisco GCI,安信证券研究中心资料来源:Cisco GCI,安信证券研究中心5G 时代更多的数据、全新的网络架构(边缘计算 MEC)推动运营商建设更多的数据中心。5G 网络单站容量预计将达到 4G 的 40 倍,因此仅考虑移动宽带,高速的 5G 网络有望推动数据流量进一步大幅增长。而 5G 应用场景除了增强型移动宽带,还包括海量物联网连接和低延时高可靠通信。为达到降低时延的目标,移动边缘计算(Mobile Edge Computing, MEC)有望成为 5G 重要创新。MEC 是一种将移动网与互联网深度融合的技术,利用无线

35、网向电信用户就近提供 IT 服务和云端计算功能,如加速网络中各项内容、服务及应用的快速下载。 MEC 推动核心网下沉,边缘数据中心将大量建设。核心网从省网下沉到城域网,电信数据中心将规模增加,主要由核心网侧的大型数据中心、城域网侧的大型数据中心和本地网侧的中小型数据中心组成。边缘中小型数据中心是边缘云网络的载体,承担边缘云计算、CDN 等功能,承接大量本地化业务计算需求。图 13:中国移动、中国联通、中国电信 4G DOU(GB)图 14:5G 时代下的云数据中心网络架构图中国联通中国移动中国电信87654321020142015201620172018H1资料来源:三大运营商公告,安信证券研

36、究中心资料来源:中国电信,安信证券研究中心图 15:国内移动互联网接入流量历年数据(万 G)图 16:2016-2021 国内移动互联网人月均流量预测(G)总流量(万G,左轴)月户均移动互联网接入流量(MB/月)100000090000080000070000060000050000040000030000020000010000009361224186802062313993654083 87926 1321382010 2011 2012 2013 2014 2015 2016900800700600500400300200100087.005.403.802.401.600.847654

37、321020162017E2018E2019E2020E2021E资料来源:工信部网站,安信证券研究中心资料来源:工信部网站,安信证券研究中心互联网厂商担当主力军,资本开支企稳回升互联网云计算厂商是数据中心建设的主力军。根据我国 2018 年数据中心白皮书,2018 年亚马逊和谷歌负责超过一半的新超大规模数据中心项目。数据中心占地面积最大亚马逊、微软、谷歌和 IBM,每家公司都至少有 55 个数据中心。AWS 云在全球运营 55 个可用区,每个可用区由一个或多个数据中心构成;IBM 云数据中心遍布全球,数量达到 60 个。总体来看,全球市场份额位居前列的云计算厂商主要有亚马逊、微软、谷歌、阿里

38、巴巴、IBM、Facebook等。国内方面,阿里以绝对优势领先,市占率持续达 40%以上,往后依次递减为腾讯、中国电信、华为、亚马逊 AWS、金山等,前六大厂商市占率之和超过 70%。图 17:全球公有云市场份额图 18:国内云计算厂商市场份额(2019Q3)资料来源:Synergy,安信证券研究中心资料来源:IDC,安信证券研究中心互联网巨头资本开支的变动一定程度上反映了数据中心产业链的景气度。互联网厂商资本开支主要购买的是服务器、存储器等 ICT 设备。云数据中心流量的快速增长驱动了云计算数据中心基础设施的需求增长。同时 Intel 数据中心业务收入是行业景气度的先验指标。我们统计了 20

39、17 年 Q1 以来主要互联网巨头资本开支增速、Intel DCG(数据中心业务)收入增速以及全球服务器收入增速,发现这三者呈现高度相关关系,其中 Intel DCG 业务收入增速与服务器行业收入增速的相关性更强,因此服务器行业景气度的预判,可以通过观测互联网厂商资本开支计划、Intel DCG 收入增速实现。图 19:互联网厂商 CAPEX、Intel DCG 业务收入与全球服务器收入同比增速国际巨头资本开支同比增长(%)英特尔数据中心业务收入同比增长(%)全球服务器收入同比增长2017Q12017Q22017Q32017Q42018Q12018Q22018Q32018Q42019Q1201

40、9Q22019Q3100%80%60%40%20%0%-20%资料来源:Wind,IDC,安信证券研究中心从北美云计算厂商的资本开支增速看,亚马逊、谷歌、微软、Facebook 整体资本支出呈波动态势,2017Q12018Q1,四大云厂商 CAPEX 增速持续上升,2018Q12019Q1 CAPEX 增速放缓,2019Q2 起重回正增长。Intel 是全球数据中心服务器芯片核心供应商,从 Intel 数据中心业务营收增速看,其与北美云计算巨头资本开支增速几乎趋于一致,在经历 2018Q2 的峰值以后回落至 2019Q2 的-10%的负增长,自 2019Q3 开始起出现回升。图 20:北美主要

41、云计算厂商资本支出及整体增速图 21:Intel 数据中心(DCG)业务收入(亿美元)谷歌亚马逊Facebook微软季度同比增速80706050403020102019-12-312019-09-302019-06-302019-03-312018-12-312018-09-302018-06-302018-03-312017-12-312017-09-302017-06-302017-03-312016-12-312016-09-302016-06-302016-03-312015-12-312015-09-302015-06-302015-03-310140%80120%70100%608

42、0%5060%4040%3020%200%10-20%0英特尔数据中心(DCG)收入同比(%,右轴)30%25%20%15%10%5%0%-5%-10%2019Q42019Q32019Q22019Q12018Q42018Q32018Q22018Q12017Q42017Q32017Q22017Q12016Q42016Q32016Q22016Q12015Q42015Q32015Q22015Q1-15%资料来源:Wind,安信证券研究中心资料来源:公司财报,安信证券研究中心从国内互联网巨头的资本支出看,百度、腾讯、阿里的资本支出增速在 2019Q3 呈现出拐点,三者资本支出分别为 12、66、92

43、亿元,同比分别为-45%、+11%和-21%,合计同比-14%,整体资本支出降幅相较于二季度(-15%)小幅收窄。图 22:BAT 资本支出及整体增速(亿元)图 23:BAT 资本支出增速14012010080604020140%阿里腾讯百度同比120%100%80%60%40%20%0%-20%350%300%250%200%150%100%50%0%阿里腾讯百度2019Q32019Q22019Q12018Q42018Q32018Q22018Q12017Q42017Q32017Q22017Q12016Q42016Q32016Q22016Q12015Q42015Q32015Q22015Q10-

44、40%-50%2016Q12016Q42017Q32018Q22019Q1-100% 资料来源:Wind,安信证券研究中心资料来源:Wind,安信证券研究中心我国数据中心市场发展节奏整体滞后于全球和美国。美国数据中心市场在 20012011 年高速增长,大、中、小型数据中心均加速建设;自 2012 年以来,呈现出单体建设规模增加、而总数量减少的趋势。我国数据中心发展进程则相对落后,自 2013 年才开始进入快速发展期,根据中国信通院白皮书,2017 年我国数据中心总体数量达到 1844 个,规划在建数量为 483 个,其中大型数据中心占比 50%左右。20122017 年,我国 IDC 市场年

45、均复合增长率额为 32%。当前我国仍处于加速发展阶段,数据中心数量和市场规模保持高增长,且以大型数据中心为主。图 24:美国数据中心建设布局的四个主要阶段当前我国所处的阶段资料来源:C114,IDC,安信证券研究中心图 25:我国数据中心机架数量图 26:我国数据中心市场规模1801501209060300机架数量(万架)大型规模以上机架数量(万架)20162017160012008004000市场收入(亿元,左轴)增长率(%,右轴)40%30%20%10%0% 资料来源:工信部,安信证券研究中心资料来源:信通院,安信证券研究中心“硬科技”服务器代际升级,基础设施同步受益产业链解构:基础设施、

46、硬件和运维,三位一体数据中心产业链由上游基础设施及硬件设备商、中游运营服务及解决方案提供商、下游终端数据流量用户构成。上游:基础设施和硬件设备,包括土地建设及配套设备、IT 设备(服务器、交换机、路由器、光模块、软件等)、电力设备(UPS、变压器等)、制冷设备、机柜和光纤光缆等。在基础设 施环节,成本由 IDC 运营商承担,供电及楼宇为 IDC 建设中较为关键的因素;在 IT 硬件 环节,主要分为服务器、网络设备(交换机和路由器)、存储设备,成本由下游客户承担。上游参与者主要包括:IT 设备供应商:华为、思科、浪潮信息、联想、戴尔、中兴通讯、新华三、星网锐捷、深信服、中际旭创、新易盛等;电力及

47、温控设备供应商:施耐德、艾默生、英维克、科士达、科华恒盛等;软件服务商:东软、用友、清华同方、金蝶、中软国际等;基础运营商:中国电信、中国移动、中国联通;其他基础设施供应商:土地、机柜、机架设备等生产制造商。中游:IDC 集成/运维,提供运营服务及解决方案。一般由运营商和第三方提供集成和运维服务,运营商提供互联网带宽资源和机房资源,以互联网厂商为代表的云服务商通过租用或自建数据中心的方式来提供云服务。运营商基于资本、网络带宽和客户规模等优势在数据中心布局上力度最大,新增数据中心主要以自建为主。第三方数据中心多利用民营资本,建设数据中心,提供数据中心托管及增值服务。云计算厂商由于业务需要,多采用

48、自建或定制化模式进行数据中心及相关 IT 设备的部署。IDC 基础架构商(第三方):世纪互联、光华新网、数据港、万国数据、奥飞数据等;IDC 服务商:基础电信运营商和云计算服务商。基础电信运营商:中国电信、中国移动、中国联通;云计算服务商:阿里、腾讯、亚马逊 AWS、华为云、金山云等。下游:是数据计算与存储的应用终端。参与者众多,主要包括互联网企业、金融机构、制造业及软件企业、政府部门等。5G 商用和应用创新驱动流量持续增长,消费端云游戏云视频直播和 VR/AR 等带动流量增长,政企端远程教育、远程办公、远程医疗和工业互联网需求崛起。下游流量需求增长催生数据中心建设需求,进而带动上游供应链增长

49、。图 27:数据中心产业链资料来源:IDC 圈,数据中心白皮书,安信证券研究中心服务器定位“硬科技”,硬件成本占比最高数据中心成本包括投资成本(CAPEX)和运营成本(OPEX)两块。投资成本计入固定资产后经折旧摊销,如数据中心建设成本和硬件采购成本等;运营成本是设备投入实际运行后的日常开销,如电费、维修改造费等。在硬件采购成本中,服务器占比最大,根据中国产业信息网,服务器、网络设备(交换机和路由器)、存储设备、安全设备和光模块/光纤等分别占数据中心设备采购成本的 69%、11%、6%、9%和 5%,不同方案略有不同,但总体上服务器成本占 IDC 硬件成本 70%左右。图 28:数据中心 IT

50、 硬件成本结构11%6%服务器 存储设备网络设备安全设备5%9%69%光模块/光纤/网线等资料来源:中国产业信息网,安信证券研究中心算力就是“生产力”,服务器产业链全面革新服务器好比数据中心的“心脏”,其本质是一种性能更高的计算机,作为网络节点,属于互联网基础硬件,在网络中为其它客户机(如 PC 机、智能手机、ATM 等终端甚至是火车系统等大型设备)提供计算、存储及应用服务。相较于普通计算机,它具有更高速的 CPU 计算能力、更强大的 I/O 外部数据吞吐能力和更好的扩展性,运行更快、负载更高、价格也更加昂贵。为实现客户定制化的功能和需求,服务器种类众多,近年来 AI 服务器进入大众视野,相较

51、于普通服务器,AI 服务器在基本组件上没什么差别,主要在为满足各种数据的收集与整理,通过异构形式,根据应用的范围采用不同的组合,如 CPU+GPU、CPU+TPU、CPU+其他的加速卡等。总体来看,服务器大致有以下三种分类: 按照 CPU 基础体系架构可以分为 X86 服务器和非 X86 服务器。其中 x86 服务器主要基于 CISC 架构,采用 Intel x86 指令集和 windows 操作系统,定位中低端市场,用于中小企业和非关键业务中。其 CPU 的主要供应商为 Intel,根据 IDC 数据,Intel 服务器芯片占据全球市场 90%以上份额。非 x86 服务器基于 RISC 或

52、EPIC 架构,采用 unix 和其他专用操作系统,适合金融、电信等大型企业的核心系统,其 CPU 的供应商包括 IBM、 Intel 等等。表 1:服务器分类(按体系架构)架构特点优点缺点应用类型代表产品X86基于 PC 机体系结构,使用 Intel 或其它兼容 x86 指令集处理器芯片和 Window s 操作系统价格便宜、兼容性好稳定性较差、安全性不算太高主要用在中小企业和非关键业务中单路戴尔 T110 系列双路IBM x3650 系列四路及以上浪潮 NF8560 系列非 x86使用 RISC(精简指令集)或 EPIC(并行指令代码)处理器,并且主要采用 UNIX 和其它专用操作系统稳定

53、性好,性能强价格昂贵,体系封闭主要用在金融、电信等大型企业的核心系统中小型机IBM POWER 系列大型机IBM zEnterprise UNIX 服务器富士通 SPARC资料来源:IDC,安信证券研究中心表 2:服务器按形态分类 按照服务器形态可以大致分为整机柜服务器、机架服务器、刀片服务器和塔式服务器。机架式服务器按照服务器高度可以分为 1U、2U、4U 等规格,其中 U 是 1 个高度单位,1U相当于 44mm。一般而言,1U、2U 等小尺寸服务器内部扩展性比较差,搭载的处理器数量少,但节约空间;4U 及以上服务器搭载的处理器和热插拔部件更多,性能和可扩展性也更强。根据 ZDC 统计的数

54、据,2018 年中国 x86 服务器中机架式最受关注,占据服务器的半壁江山(54%)。类型单位体积扩展性应用领域图示整机柜服务器通常由机架式、刀片式服务器再加上其它设备组合而成较强用于证券、银行、邮电等重要企业机架服务器中,安装在标准的 19 英寸机柜里面1U 最节省空间,但性能和可扩展性较差。4U 以上性能较高,可扩展性好。多用于需要管理大量的服务器资源的信息服务企业刀片服务器小,在标准高度机架式机箱内可插装多个卡式服务器单元,每块刀片是一块系统主板,实现高可用和高密度较强适用于大型建站企业,多为电信行业使用塔式服务器大,与立式 PC 台式机大致相当,成本比较低较强用于常见的入门级和工作组级

55、服务器,是目前使用率最高的一种服务器资料来源:简书,百度百科,安信证券研究中心按照服务器中 CPU 数量可以分为普通机、小型机和大型机。其中普通服务器一般分为双路、四路和八路,采用 CISC 架构。小型机和大型机属于非 X86 服务器,小型机一般为 16 路、 32 路及以上,大型机则一般以定制化独立封闭系统为主。总体来看,目前服务器市场以云计算厂商购买的双路(普通)服务器为主,根据 ZDC 数据显示,2018 年在中国 x86 市场中,双路服务器受到 47%的关注。表 3:服务器分类(按应用层次)配臵应用场景入门级服务器只使用一块 CPU,并根据需要配臵相应的内存和大容量 IDE 硬盘满足办

56、公室型中小型网络用户文件共享、打印服务、数据处理、Internet 接入及简单数据库应用需求。内存工作组服务器支持 1 至 2 个 P处理器或单颗 P4 处理器,可支持大容量的 ECC为中小企业提供 Web、Mail 等服务,教育部门数字校园网、多媒体教室。部门级服务器支持 2 至 4 个 P Xeon 至强处理器中型企业(如金融、邮电等)作为数据中心、Web 站点应用。企业级服务器支持 4 至 8 个 PIII Xeon 至强或 P4 Xeon 处理器,独立双 PCI 通道和内存扩展板,高内存带宽,大容量热插拔硬盘和热插拔电源资料来源:IDC,安信证券研究中心适用于需要处理大量数据、高处理速

57、度和对可靠性要求极高的大型企业和重要行业,可用于提供 ERP、电子商务、OA 等服务。图 29:2018 年中国 x86 服务器 CPU 数量关注比例分布8路, 16%1路, 9%4路, 29%2路, 47%资料来源:ZDC,安信证券研究中心根据IDC,目前服务器市场均价为 8000 美元/台。根据中国产业信息网,低端服务器价格 1857美元/台,高端服务器则超过 10000 美元/台。为满足更高数据传输速率的需求,服务器平台持续升级,内部核心元件价值量同步提升,带动服务器单价走高。从服务器出货量和服务器收入的数据看,根据 IDC,2017 年 Q3 以来收入增速远高于出货量增速;从服务器市场

58、规模和出货量倒推单价,2017 年Q3 以来服务器单价开始持续走高,单台服务器的价值量持续提升,2019 年 Q1 约为 8000 美元。图 30:全球服务器出货量及市场规模增速( %)图 31:全球服务器平均单价及增速40%30%20%10%0%-10%-20%-30%出货量增速(%)市场规模增速(%)平均单价(千美元,左轴)同比(%,右轴)12108642020%15%10%5%0%-5%-10%-15%-20%资料来源:IDC,安信证券研究中心资料来源:Wind,安信证券研究中心虽然服务器种类、性能和价值量不一,但核心组件相同,包括 CPU(中央处理器)、GPU(图形处理器)、DRAM(

59、动态随机存取存储器)、内存接口芯片、SSD(固态硬盘)、BMC(基板管理控制器)、I/O(输入/输出)接口、PCIe(高速串行扩展总线)插槽、PCB 主板和电源等。其中,CPU 是服务器的核心器件,决定算力大小。PCIe 总线标准帮助 CPU 识别并认识设备,从而实现高速数据传输。CPU、GPU 和 DRAM 三大芯片是主要成本项,且成本占比随着服务器性能提高而上升。根据 IDC,芯片成本在基础型服务器中约占 32%,在更高高性能的服务器中,芯片相关成本占比高达 50%-83%。图 32:服务器内部结构图图 33:服务器主板布局资料来源:电子发烧友,安信证券研究中心资料来源:浪潮信息,安信证券

60、研究中心图 34:服务器主板逻辑框图图 35:各类服务器成本构成其他storagememoryGPUCPU100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%基础型高性能型推理型机器学习型资料来源:浪潮信息,安信证券研究中心资料来源:IDC,安信证券研究中心中央处理器 CPU:负责接受解释指令并处理数据,是运算核心和控制中心,其性能通过工作频率(每秒钟工作次数)判断,频率越高性能越好。一台服务器中可以有多个 CPU,其个数称为路数,1 个 CPU 即为四核。企业级服务器配臵主要有两种:一般服务器配备 24 个 CPU,内存 16256G;对接虚拟化宿主机的服务器,配备 48 个

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