电子行业专题报告：云边端AI加速赋能ARM架构渐成新宠

行业研究2024.06.03行业研究2024.06.03PAGE1PAGE1敬请关注文后特别声明与免责条款云边端AI加速赋能，ARM架构渐成新宠方正证券研究所证券研究报告分析师郑震湘 佘凌星 行业评级:推荐行业信息上市公司总家数 509总股本(亿股) 5,007.19销售收入(亿元) 13,211.52利润总额(亿元) 678.74平均股价(元) 26.91行业相对指数表现行业相对指数表现4%-3%-10%-17%-24%-31%23/6/323/8/1523/10/2724/1/824/3/2124/6/2电子 深300数据来源：wind方正证券研究所相关研究相关研究，AI2024.05.26《PCB：下游需求持续复苏，AIHDI《先进封装专题八：CoWoS-L——下一代大尺寸高集成封装方案》2024.05.12《电子一季报总结：拨云见日，功不唐捐》2024.05.06

海外巨头加码布局，ARM1）Arm：2024ArmHoldings9.28YoY+47%v920%，以及数据中心和2）高通：20245AIPCXEliteXPlusWindowsonARM3）苹果：20245ARMMacbook；4）英伟达：20235ARMGH200GraceHopperCPU，目前正与联发科AIPC20255）微软20245WoAAIPCSurfaceProSurfaceLaptopARMWindows12仅高度适配云端服务器和数据中心大规模部署的需求，也可以显著降低边PCAIARM从出货38%，预计AI183，2022x861231502212%，2022-2027CAGR12%。2025ARM22%。2024AIPC4020282.0520252028ARMAI而实现更长的续航和更高效的能量利用。WWDC2024（6.11-6.14）等重大事件催化，我们建议产业链投资机遇产业进展不及预期；下游需求不及预期；中美贸易摩擦加剧。PAGE10PAGE10敬请关注文后特别声明与免责条款正文目录海外巨头加码布局，ARM崛起势在必行 4Arm：营收再创新高，新版v9架构引领增长 4高通：从移动端ARM巨头到剑指PC端 5苹果：自主定制为基，打造软硬件一体化生态 7英伟达：从GPU到CPU，进军ARMPC市场 8微软：从Wintel到WoA，加速完善ARM生态 9AI赋能ARM渐成新宠，挑战x86应用主场 11云端算力需求增加，ARM服务器地位日渐提升 12边缘AI浪潮已至，软硬件共同助力架构重塑 14PC新起之秀，ARM架构独具优势 15端：MacOS先行一步，WindowsonArm蓄势待发 16投资建议 18风险提示 18图表目录1:ArmHoldingsFYE24Q442:ArmHoldings43:ArmHoldings44:ARM55:AIARM56:XEliteAI67:XElite68:XCopilot79:M8M48GH200x86（1）9GH200x86（2）9英伟达数据中心产品路线图9WindowsonARM应用生态系统10SurfacePro10ARMSurface10CPU11CPU11ARMx86122019-202413AI13AI13x86x8614云-边-端视角下的边缘计算15AIPC15AIPC15XElite16M316AIPC162023PC17WindowsonArm17海外巨头加码布局，ARM崛起势在必行Armv92024ArmHoldings32.3321%。ArmHoldings9.288.84714%的同比增幅相比显著提升。1）专利使用费收入：2024ArmHoldings18.0285.145.04AIARMArmHoldingsFYE24Q4资料来源：Arm法说会，方正证券研究所2024ArmHoldings9.02953.9142.140%以上。图表2:ArmHoldings毛利水平及毛利率 图表3:ArmHoldings营业利润及营业利润率资料来源：Arm法说会，方正证券研究所 资料来源：Arm法说会，方正证券研究所ArmHoldingsARMARMv91520%，v830%。同时，根据管理层预计，v9ARMv84:ARM资料来源：Arm法说会，方正证券研究所ARM资料来源：Arm法说会，方正证券研究所ARMPCPCARMARMv9CPU8Gen1，同NuviaARMPC2）2022ARMPCARMOryon，旨在拥有整Cortex-X1ARMM3）2023ARMOryonPCCPUXAIXEliteAI资料来源：热点科技，高通，方正证券研究所XElite资料来源：快科技，方正证券研究所GPT-4oAIPCSurfaceProSurfaceLaptop，以及宏碁、华硕、戴尔、惠AIPCARMXEliteXPlus图表8XCopilot+设备资料来源：爱集微，高通，方正证券研究所5Build2024ARMARM架构的骁龙XElite处理器运行游戏的表现尚可。展望未来，我们认为骁龙XEliteWindowsonARM在应用程序，尤其是游戏方面的短板，持续完善产业生态。苹果：自主定制为基，打造软硬件一体化生态2016MacARM理器。2020ARMMacM1x86ARMM20245月，苹果发布的M4芯片采用了第二代3nm制程，并配备当前AIPC主流的Millet，M41/4MacbookAIPC图表9:苹果M系列参数对比 苹果M4性能一览资料来源：中国电子报，苹果，方正证券研究所 资料来源：中国电子报，苹果，方正证券研究所软件方面：M1ARM正常运行；提供兼容性测试工具；x86ARM架构；StoreiOSiPadOSMacParallelsDesktopWindows10ARM64GPUCPUARMPCGPUARM2019SC19GPUARMx86、POWERARMCPUGPUCPUGraceCPU2021ARMGraceCPU。20235GH200GraceHopperVectorDB400GB、DLRM500GBLLM65BAIx86ARM架构ARMCPU图表11:GH200与x86的性能比较（1） 图表12:GH200与x86的性能比较（2）12.0x9.3x12.0x9.3x2.4x1.0x1.7x1.0x1050VectorDB400GB DLRM500GB

300250200150100500

122×1×LLM65B122×1×

284×x86 x86+H100 GH200

x86 x86+H100 GH200资料来源：英伟达，方正证券研究所 资料来源：英伟达，方正证券研究所英伟达数据中心产品路线图资料来源：芯生代，英伟达，方正证券研究所ARMAIPCCPU。此外，根据联合早报消息，英伟达目前ARMAIPC20253nm2024季度进入验证阶段。WintelWoAARMWindowsonARMWindowsAIPCWindowsonARMARMAI载的基上，微软新推出的Win11ARMtox86兼容层Prism可使转译效率提高WoACopilot+PCOpera、Adobe2024618WoAXbox游戏应用；音乐等流行音乐应用；Firefox、Opera、抖音国际版、WhatsApp、FacebookInstagram基准测试软件：Geekbench5、Cinebench；设计软件：Photoshop、Lightroom、Blender3D、剪映等；7）安全软件：BitDefender、McAfee。图表14:WindowsonARM资料来源：beebom，Microsoft，方正证券研究所AIPCSurfaceXElite架构处理器，以便及时实现功能优化和新应用生态搭建，从而使即将推出的Windows领域的绝对优势，以及与高通的长期合作，有望在AIPCWoA生态，同时借此完善自身在硬件端的布局，稳固已有的市场地位。新款SurfacePro产品概览 基于ARM处理器的Surface续航时间续航条件浏览网页视频播放SurfaceLaptop5

时38分钟 小时30分钟SurfaceCoPilotPC5620MacBookAirM3 小时25分钟 小时45分钟资料来源：36氪，Microsoft，方正证券研究所 资料来源：奇谱科技，方正证券研究所AIARMx86（CentralProcessingUnit，CPU）是计算机的核心配件。CPU由运算器、控制器、寄存器三部分组成，负责处理指令、执行操作、处理数据，是对计算机所有硬件资源进行控制调配、执行通用运算的核心硬件单元。17:CPU资料来源：掘金社区，方正证券研究所CPURISC18:CPU资料来源：芯语智能，架构师技术联盟，方正证券研究所Intel1978CISCx86PCCPU架构。IntelAMDX86RISCARMARMHoldingsx86ARMPC图表19:ARMx86资料来源：芯智讯，金育妍等（2022《ARM架构云服务器的CPU云端算力需求增加，ARMTrendForce2023202413652%。14.5

10%14.05%13.513.0 0%12.512.0

-5%11.5

2019 2020 2021 2022 2023

-10%出货量（百万台） yoy（右轴）资料来源：TrendForce，方正证券研究所服务器的出货量与市场规模均实现持续高增。237，2023-2026CAGR19%。AI183202321115%。球AI服务器出货量及增速 全球AI服务器市场规模及增速250200150100500

2022 2023 2024E 2025E 出货量（万台） yoy

40%35%30%25%20%15%10%

250200150100500

2019 2020 2021 2022 市场规模（亿美元） yoy

30%25%20%15%10%资料来源：TrendForce，中商产业研究院，方正证券研究所 资料来源：IDC，中商产业研究院，方正证券研究所ARM，ARM12%TrendForce2025ARM22%。x86x862,0001,5001,00050002020 2021 2022 2023E2024E2025E2026E2027E

35%30%25%20%15%10%5%0%x86服务器市场规模（亿美元） 非x86服务器市场规模（亿美元）非x86服务器yoy（%） x86服务器yoy（%）资料来源：IDC，芯智讯，方正证券研究所AIAI处理的重心正在持续向边缘转移。边缘计算是指在靠近物或数据源头的网络的重心将进一步向边缘侧转移，从而推动终端设备智能化进程。云-边-端视角下的边缘计算资料来源：艾瑞咨询，方正证券研究所硬件端：AIPCARMPCAIPC4020282.052024-20282025800PCAI202880%以上。图表25:AIPC出货量及市场份额 图表26:AIPC市场规模与高端机份额资料来源：Canalys，方正证券研究所 资料来源：Canalys，方正证券研究所低功耗的ARM架构可大幅延长设备续航能力，在边缘端更具优势。相较传统的AMDAIPCARMM32212PCCPU1/4XElitex86表27:骁龙XElite芯片功耗 苹果M3芯片功耗曲线资料来源：Techpowerup，高通，方正证券研究所 资料来源：智东西，苹果，方正证券研究所图表29:AIPC资料来源：半导体技术，芯查查，方正证券研究所MacOSWindowsonArmChromeOSWintel80Intel化，发布了首款基于ARMM1MacWintelChromeOSArmIDC2023WindowsPCMacOSChromeOS20%的市场份额。图表30:2023PC9% 1%11%11%79%微软Windows 苹果MacOS 谷歌ChromeOS 其他资料来源：华尔街见闻，IDC，方正证券研究所WoAAIPCAIPCWindowsonARMARMx86VisualStudio2022ARMx86-64Windows1231:WindowsonArm资料来源：电子发烧友网，方正证券研究所投资建议6CMPUTEX226.46.7、苹AI（PC、手机、IoT）产业链投资机遇：OEM：联想集团、华勤技术、亿道信息等光大同创、春秋电子、长盈精密、领益智造等中石科技、飞荣达、思泉新材等电池：珠海冠宇、欣旺达、奥海科技等龙迅股份、芯海科技、澜起科技、聚辰股份等水晶光电、高伟电子、瑞声科技、舜宇光学科技、丘钛科技等果链龙头：立讯精密、鹏鼎控股IoT：歌尔股份、漫步者、安克创新、恒玄科技、晶晨股份等风险提示产业进展不及预期：ARMARM能并未拉动换机需求，将不利于产业链公司的业绩增长。中美贸易摩擦加剧：AI从而影响终端产品的性能和需求。分析师声明作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格，保证报告所采用的数据和信息均来自公开合规渠道，分析逻辑基于作者的职业理解，本报告清晰准确地反映了作者的研究观点，力求独立、客观和公正，结论不受任何第三方的授意或影响。研究报告对所涉及的证券或发行人的评价是分析师本人通过财务分析预测、数量化方法、或行业比较分析所得出的结论，但使用以上信息和分析方法存在局限性。特此声明。免责声明本研究报告由方正证券制作及在中国（香港和澳门特别行政区、台湾省除外）发布。根据《证券期货投资者适当性管理办C3司的当然客户。若您并非前述等级的投资者，为保证服务质量、控制风险，请勿订阅本报告中的信息，本资料难以设置访问权限，若给您造成不便，敬请谅解。在任何情况下，