电子行业研究：人工智能加速发展电子通信硬件迎来发展新机遇

敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明1GPT括芯片，模组，算法，云训练/推理)不算新型应用，而是整合电子,通信,软件及云/边缘运算/设备电子端后成为的应用端、边缘运算及终端。和；各下游市场需求不如预期；美国加大对华制裁力度。敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明2 敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明3 敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明4 敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明51.1ChatGPT点燃新一轮人工智能热情因其能提供类似人类的响应，迅速成为近期发展最快和关注度最高的应用之一，上线5。AI收能力，其中包括视觉(图像，视频)，听觉(语言，声音)等各类能力。当AI的认知能在一般人看起来像是一种新型应用,但在我们看来人工智能芯片在整合软硬件后将成为各常用的微软bing搜索,微软bing搜索是我们应付各种陌生问题的生财工具,引入类在云端大数据的深度学习训练和推断外,我们认为人工智能平台也将出现在各式各样的I敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明6国金证券研究所中C元2,5002,000000全球人工智能市场规模(亿美元)20212025E2004000中国人工智能市场支出(亿美元)YoY202020212022E2023E2024E2025E45%40%5%0%25%20%%%台为例：基础层包括各类软硬件设施(CPU、GPU、DPU、ASIC、FPGA、存储芯片等)以及数终端应用场景。敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明7国金证券研究所0AI商2502000人工智能芯片市场规模(十亿美元)20222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E2031E2032EACROSSTHREEERAS人工智能芯片多用传统型芯片，或用昂贵的图形处理器(GPU),或用现场可编程门阵列芯片配合中央处理器(FPGA+CPU)为主,用以在云端数据中心的深度学习训练和推理,通用用场景形成互补。敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明8类别CPUGPUFPGAASIC特点进行大规模并行计算方面受到限制处理逻辑控制，提供系统可靠性通用性好性能高、计算能力强功耗高通用性好可编程性、灵活功耗和之间定制化设计性能稳定优秀的功耗控制代表公司赛灵思寒武纪、地平线、比特 大陆、谷歌(TPU)数据的计算能力以及处理分支与跳转的逻辑判断能力，这些都使得CPU的内部结构异常CPU算中大量的重复处理过程有着天生的弱势。YUSINGMATLABUx86(亿美元)Non-x86x86%0000400200020212022E2023E2024E2025E2026E2%1%0%9%8%7%6%5%AMD AMDAMD AMD(服务器)Intel(服务器)80%60%40%20%%2004Q12005Q12004Q12005Q12006Q12007Q12008Q12009Q12010Q12011Q12012Q12013Q12014Q12015Q12016Q12017Q12018Q12019Q12020Q12021Q12022Q12023Q1rk敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明6飞腾鲲鹏/海思龙芯海光研发单位团队背景指令集体系来源授权层级/创新可信程度应用领域优势相关产品天津飞腾(中国长城)华为龙芯中科海光信息申威科技上海兆芯国防科技大学华为中科院计算机所+台ARM授权+自研MIPS授权+自研X86授权Alpha授权+自研X86/ARM授权ARMv8架构层级永ARMv8架构层级永获MIPS指令集修X86内核层级授权，久授权，自主化程度久授权，自主化程度改权限，但需付专利自主化程度弱大大费，自主化程度大X86内核层级授权，党政+商用市场党政+商用市场党政市场党政+商用军方党政X86最新授权，性在军方市场占优，底架构层级授权自主化性能最强；党政+商起步最早，适配厂商上海地区覆盖广，能较强，应用生态丰层应用、超算为主力程度较高用市场接受程度高多，自主化程度高。x86应用生态丰富富方向ZX-C/ZX-D/KX-50SW-1600/00/KX-6000/KH-20SW10000覆盖领服务器、桌面、嵌入服务器、桌面、嵌入域式域式器、桌面面实际应用华为手机联想笔记本、笔记星舱存储系统2019年出货量万片—50万片—代工厂麒麟由中芯国际代工—技三星最小制程28nm28nm网，国金证券研究所g敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明10202020212022E2023E2024E2025EX86服务器出货量(万台).45.8.220002000200020002.0335783204.2240.3270.9315.1国产替代空间测算党政公务员(万人)000000%0%%%%%20%488国产x86架构服务器出货量4.0625.9236.28845.6用CPU均价(元)800080008000800080008000党政PC+服务器替代空间(亿元).84.6国央企及事业单位人员(万人)80008000800080008000800020%40000国产x86架构服务器出货量40用CPU均价(元)800080008000800080008000PC+服务器替代空间(亿元)240.0379.2466.6544.0242.8383.8474.1554.3券研究所测算敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明11Q4Q44Q45Q46Q4Q4Q4Q4Q44Q45Q46Q4Q4Q4Q420Q421Q4YUSINGMATLAB音和自然语言处理等领域上的广泛应用使得计算能力需求呈现指数级增长。根据Ciscop人工智能算法的不断普及和应用，以及对商业计算和大数据处理的算力需求的不断增长，使得全球范围内对于计算加速硬件的需求不断上升。根据VerifiedMarketResearch的数GPUHAV00等占据了AI算法训练市场绝大部分的份额。美元，2021年高速增长至为106亿美元。从2017年至2021年，英伟达数据中心业务的CAGR达53%，其增速远超英伟达其他板块业务的收入增速。英伟达数据中心业务收入的快速增长体现了下游数据中心市场对于GPUIAMD英伟达80%60%40%20%%产敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明12CPU程必然加快。从国产替代方案来看，景嘉微、海光信息、好利科技、壁仞科技(未上市)心技术/具体情况块金融、政务办公、网络安全等U能训练等LUX能训练等GC8200、GC8000、GPUNanoIPGPU能、云计算、图形渲染等NMXCMXG元宇宙等线程MTTSMTTS00域报，国金证券研究所AAGAACPU敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明13国金证券研究所m创(紫光国微持股30%)和安路科技，在通信领域验证加速，持续快速增长。4000全球FPGA市场规模(亿美元)YoY20162017201820192020E2021E2022E2023E2024E2025E20%%6%4%2%%芯片的布局，成长空间巨大。FPGA方面，我们建议关注复旦微电(高可靠FPGA技术领先，率先推出亿门级FPGA和PSoC芯片，应用领域不断丰富)和紫光国微(国内特种集敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明1423.2%6.0%8.9%25.3%36.6%IntelLattice专用人工智能芯片(ASIC)的优势在于高性能和低功耗：ASIC是面向人工智能领域而专CAI涉：TenLessonsFromThreeGenerationsShapedGoogle’sTPUv4i:IndustrialProduct，国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明15，国金证券研究所D敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明16图表27：2021-2023ENAND产能图表28：2021-2023ENAND需求,000,0004,0002,0000SamsungSKhynixMicronWDCSolidigmYMTC Others(亿·8GB)BitYoY20212022E2023E50%40%30%20%%,0002,5002,000000riseSSDConsoleryCardOthers(亿·8GB)2021202220212022业务成为供给位元的第一大产出，服务器占比38%，手机占比37%。服务器和Consumer%。分领域，分别为410亿(38%)、385亿(36%)，分别同比增长17%和5%。2023年DRAM图表29：2021-2023EDRAM产能图表30：2021-2023EDRAM需求00004002000PC(亿·2GB)verConsumerYoY202120222021202220%%%00004002000PC(亿·2GB)ServerMobileGraphicsConsumerYoY202120222021202225%20%%%敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明17QQQ2Q3EE4Q23EMD,0002,5002,000000SufficiencySufficiencyratio(%)20%%%-5%00004002000DRAM需求DRAM供给Sufficiencyratio(%)2021202220212022%%%%%4%%2%%今年我们建议关注半导体领域弹性最大的存储板块，有望在2023年下半年迎来止跌。回顾世界半导体贸易统计组织(WSTS)披露的历年全球半导体各板块销售同比增速，存储行2H2014-1H2016,④2H2017-1H2019。从上一轮周期看，存储板块的销售增速在2017年上半年见顶，2019年年中见底。本轮周期中，存储的销售增速在2021Q3见顶，2022年增速转负，但随着三大厂商陆续降价去库、削减资本开支等减少供给，同时汽车智能化快速推进、高端制造信息化升级驱动汽车、工业、医疗等行业强劲的市场需求，以及ChatGPT将大力推动数据中心建设均将带来大量存储器需求，我们预计存储板块有望在23Q3-23Q4迎来止200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019202020212022E2023E0%60%40%2200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019202020212022E2023E0%60%40%20%%②②①③④⑤敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明18行Renesas/IDT,Rambus将分食40%/40%/20%的DDR5内存接口芯片份额，而目前仅澜起及1.4以太网芯片：有限局域网通信之基，服务器端大有可为覆盖家庭网络以及用户终端、企业以及园区网、运营商网络、敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明192014-012014-072015-012015-072016-012016-072017-012017-072018-012018-072019-012019-072020-012020-072021-012021-072022-012022-07云服务商最早在2010年就在超大规模数据中心中采用10GbE服务器。随着人工智能和机器学习等应用的快速发展，超大规模服务器已经开始使用25GbE，并正在向50GbE及rum70%65%60%55%50%70%65%60%55%50%45%40%35%30%2.52.00.50.0而言，PHY芯片连接数据链路层的设备(MAC)到物理媒介，并为设备之间的数据通信提、修敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明202014-012014-072015-012015-072016-012016-072017-012017-072018-012018-072019-012019-072020-012020-072021-012021-072022-012022-07Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q32014-012014-072015-012015-072016-012016-072017-012017-072018-012018-072019-012019-072020-012020-072021-012021-072022-012022-070%65%60%55%50%45%40%35%30%2.52.00.50.0股书，国金证券研究所股书，国金证券研究所0%65%60%55%50%0%65%60%55%50%45%40%35%30%2.52.00.50.00市场规模(亿元)201720182019202020212012017201820192020202120162E3E4E敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明21G芯片博通美满电子裕太微景略微电子√√√√√√√√2.5G√√√-√√预研阶段-最高速率√√-√√√发中√以太网交换芯片2.5G√√--√√--最高速率-产品类别应用场景AC-DC电力传输的交流电变电器用的直流电DC-DC理，二次升降压或电池管理转换动芯片PFC芯片提升电路功率因数冲频率调剂，属于开关型稳压电路芯片DLDO芯片器接口热插拔工作系统重插入或拔出另一接口的影响市场至复合增长拟”的特点，将有更加广阔的发展空间。敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明22信号链产品销售额(亿美元，左轴)YoY(%，右轴)35%30%25%20%15%10%-5%-10%-15%40000来源：世界半导体贸易统计协会，国金证券研究所来源：世界半导体贸易统计协会，国金证券研究所DCDC不断发展以适应新的大功率需求。例如，早期AI市场超级计算机的整个电源系统需要来源：松下网站，国金证券研究所来源：松下网站，国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明23CR他中国企业CR10其他来源：前瞻产业研究院，国金证券研究所来源：前瞻产业研究院，国金证券研究所DCDCDCV子和工业应用领域关键性能指标杰华特产品国际竞品一国际竞品二与竞品对比情况电压范围(V)驱动能力(Ω)驱动电压(V)7.5/10可选5国际同类产品标准静态电流(μA)±1%±1%±1.5%国际同类产品标准DCDC-DC类产品，智能功率级模块，用于通讯电子、计算和存储领域关键性能指标杰华特产品国际竞品一国际竞品二与竞品对比情况电压范围(V)高低低低中IIaaS以及更上游零部件提供的新代更优产品有较为迫切的需求。供应端，数据运算和传算力的提升主要依靠整个服务器平台(CPU+芯片组+总线)。敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明24服务器型号整机图整体拆分图涉及PCB的部分FushionSever1288HV5(1U2路)FushionSever5288HV5(4U2路)券研究所整理CLCCL在全球市场竞争中布局相对较慢，全球特种基材CCL市场(包括高速CCL)竞争中仅催化公司基本面上行，建议关注沪电股份、生益电子、厂敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明25名称归属地区14%4%4%%12%7%%%% %%%TTM美国8%金像电中国台湾7%健鼎5%广合科技中国大陆3%沪电股份中国台湾3%深南电路中国大陆2%生益电子中国大陆EMC证券研究所PUGPUAI对算力提出了较高要求，但随着先进制程的提升越发缓慢，先进封装将成为解决多芯片之间高速互连的关键方向(预计未来复合增速达到9.8%)，而载板作为先进封装的核心材料(成本占比达到50%)，有望在算力提升的大背景下打开价值空间。图表59：封装基板结构示意图020212022E2023E2024E2025E2026E2027E敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明26图表60：先进封装中载板成本占比达到50%图表61：各类载板的产值变化(百万美元)$14,000$12,000$10,000$8,000$6,000$4,000$2,000$02011FC-PGALGABGA20202021220202021FC-CSP/FC-DRAMWB-PBGACSP/BOC2026Fe载板应产业链壁垒和技术壁垒较高，因此该市场长期被日韩台厂商高度垄断，根据2021，目前国内主要载板公司深南电路、兴森科技在全球的市占率合计不到5%。我们来快速成长机会，形成鲜明的布局梯队，其中深南电路、兴森科技、跟踪第二梯队厂商的技术突破情况。路，2.6%路，2.6% .5%96%敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明27项目实施主体项目总投资深南电路广州深南等有机封装基板。兴森科技广州FCBGA投资约60亿元分两期建设月产能2000万颗的FCBGA封装基板项目。珠海越亚越亚半导休三厂片来实现电信号和光信号之间的相互转换，光芯片是光电技术产品的核心，广泛应用于5G前传、光接入网络、城域网和数据中心等场景，处于光通信领域的金字塔尖。光芯片器件，再集成到光通信设备的收发模块实现广泛应用。元件行业协会，源杰科技招股说明书，国金证券研究所据谐振腔制造工艺的不同可分为边发射激光芯片(EEL)和面发射激光芯片(VCSEL)。边射激光器芯片有低阈值电流、稳定单波长工作、敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明28景800-900nm效率高，传输距离短，线传输、消费电子领域(3D感应面部识别)1310-1550nm，耦合效入短距离市场，由于离短的问题，部分应用场1270-1610nm速率高，波长稳1270-1610nm好，传输长距离传输，如高速率、远距离的电信骨干网、城域网和数据中心互联片830-860/1100-1600nm灵敏度低1270-1610nm高招股说明书，国金证券研究所芯片模中科光芯、雷光科技、光安伦、云岭光电等；3)国内综合光芯片模块厂商或拥有独立光和产品布局看，以住友电工、马科姆(MACOM)、博通(Broadcom)为代表的欧美日综合光通信企业在高速率光芯片市场占据主导地位，而中国厂商在中低速率芯片市场占据优敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明2910nmDFB激光器芯片应用于光纤接入PON(GPON)数据上传光模块，技术相对成熟，市场竞争较为激烈芯、三安光安伦90nmDFB激光器芯片应用于光纤接入PON(GPON)数据下传光模块，产品性能、可靠性要求高，实现批量供货厂商较少，公司等国内厂商市场份额较大，国产化率较高三菱电机、源杰科技、海信带70nmDFB激光器芯片应用于光纤接入10G-PON(XG-PON)数据上传光模B但供应商逐步增多，市场竞争逐步加剧三菱电机、源杰科技、武汉敏芯、海信宽带、光迅科技50nmDFB激光器芯片应用于40km/80km长距离传输光模块，产品性能、可靠性要求高，实现批量供货厂商较少三菱电机、源杰科技、海信宽带、光迅科技70nmDFB激光器芯片应用于光纤接入10G-PON(XGS-PON)数据上传光模块，产品性能、可靠性要求高，实现批量供货厂商较少，公司等国内厂商市场份额较集中三菱电机、马科姆 (MACOM)、源杰科技、武汉敏芯、海信宽带nmFP光器芯片应用于4G移动通信网络光模块，技术相对成熟，市三菱电机、源杰科技、云岭光电、武汉敏芯、海信宽带10nmDFB激光器芯片CWDM6波段DFB激光器芯片应用于4G/5G移动通信网络光模块，技术相对成熟，国内厂商逐渐扩大市场份额马科姆(MACOM)、朗美通(Lumentum)、源杰科技、武汉敏芯25GCWDM6波段DFB激光器芯片应用于5G移动通信网络光模块，产品难度大，其中MWDM12波段DFB激光器芯片主要应用于国内5G基站方案，国外厂商发货产品较少，该产品公司等国内光芯片厂商在2020年实现大批量发货马科姆(MACOM)、朗美通(Lumentum)、三菱电机、源杰科技、武汉敏芯LWDM12波段DFB激光器片MWDM12波段DFB激光器芯片CWDM4波段DFB激光器芯片应用于100G数据中心光模块，产品难度大，国内部分厂商实现产品突破安华高(Avago)、马科姆 武汉敏芯LWDM4波段DFB激光器片50GPAM4CWDM4波段DFB激光器芯片应用于100G/200G/400G数据中心光模块，技术难度大公司50GPAM4DFB激光器处于设计验证测试阶段，工业级大功率硅光激光器处于工程验证测试阶段安华高(Avago)、朗美通 (Lumentum)源1270/1290/1310/1330nm功率25/50/70mW激光器芯片上市第二轮审核问询函的回复，国金证券研究所CTAI敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明30000000004002000出货量(万台)增速16%14%12%10%8%6%4%2%0%-2%20%18%16%14%12%10%8%6%4%2%%图表69：全球服务器市场规模(亿美元)00004002000x86Non-x86总增速202120222023E20202120222023E2025E2024E器占比达69%，网络设备(交换机和路由器)、安全设备、存储设备和光模块/光纤/网线分。0911060.050.69光模块/光纤/网线等局，国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明312502000AI服务器出货量(千台)增速20222023E2024E2025E2026E%%4%2%%f近亿欧智库发布《2022中国算力服务市场发展研究报告》，曙光算力服务(由曙光智算运营)获得综合价值力第一名，多个指标问鼎榜首，整体综合实力凸显。7%1%2%4%4%%21%%司46公司7公司8atGPTCPOg敬请参阅最后一页特别声明敬请参阅最后一页特别声明32G年图表74：全球光模块市场规模(亿美元)2000400025%20%%%指数级增长，硅光模块技术，以及CPO(co-packagedop