英伟达：并行计算时代的领头者，估值进入具有吸引力区间

1）英伟达历史上曾经是什么？一个消费类3D图形处理芯片供应商 2）英伟达的转折点是什么？前瞻眼光和大胆决策，以短期的产品成本、市场竞争力、利润表为代价，从CUDA开始，让显卡可以用于通用并行计算，逐步构建了强大的开发者生态与加速计算经验，让英伟达成为HPC、数据中心、汽车等领域加速计算的行业领导者。 3）英伟达的未来是什么？一个多元化的并行计算平台公司，目标市场包括游戏、数据中心、可视化和自动驾驶汽车——每一项都由基于AI的计算实现，NVIDIA是人工智能驱动增长公司。 4）如何看待英伟达的竞争力？在深度学习时代，英伟达在芯片、电路、网络、并行处理器、图形学到深度学习等领域协同开发所积淀经验与具有高度粘性的开发者生态，拥有领头者的地位。 我们认为在消费类GPU市场为寡头竞争。且英伟达面对AMD与Intel的竞争优势较为稳固。在光线追踪等方案上具有领先地位。 在数据中心加速计算上，英伟达已经拥有市场主导者的地位，在未来可能也面临着云计算厂商的自研加速芯片和其它ASIC等方案的进一步错位竞争，我们认为对于云端训练端，其通用性的要求，GPU的通用性与编程性的优势让GPU适用于最广泛的场景和负载。对于垂直的细分行业与需求，ASIC等解决方案可能取得一部分能效比的优势，但难以在主流场景复刻。我们认为GPU依旧获得最大的蛋糕。 在AI即服务、CPU、DPU等市场上，英伟达依然在前瞻布局，凭借其深度学习、NVlink、Mellanox等方面的投资，以开创新市场的方式，在兼容现有云计算与X86市场领导者的同时切入新市场。 5）如何看待英伟达的未来市场空间、短期业绩、目前估值？ 数据中心：GPU加速的数据中心占比提高，DPU、CPU、GPU管线有望逐步兑现，在更为碎片化的边缘计算市场亦深度布局，有望实现长期CAGR 30%的成长。汽车：自动驾驶芯片、软件定义汽车、新软件和服务。开放生态与Orin芯片有望引领在2028年开始芯片销售与订阅服务的快速增长。游戏：短期受加密货币算力需求影响与显卡价格影响，未来RTX换机带动增长。我们预测22、23年公司个人消费用图形芯片收入基本持平。图形工作站：Omniverse在工业建模和渲染应用的底层架构和订阅收费有望在未来成为驱动力。我们认为软件和硬件在７年后将各自占据半壁江山。我们预测公司22-24年实现收入322/373/410亿美元，利润110/137/161亿美元。 我们认为从历史来看，英伟达的在战略上的领先布局往往在三年以后才会体现到新产品的管线收入与利润表改善，而英伟达的二级市场估值仍更多取决于一年维度的利润表预期。 尽管显卡市场的需求波动影响英伟达短期业绩、整体美股市场的估值承压，但英伟达AI驱动增长路径依旧。我们相信市场低估了英伟达并行计算的场景拓展与异构计算的TAM拓展，我们认为英伟达在目前已经进入估值有吸引力的区间。 根据可比对象AMD 40倍PE与彭博一致预期英伟达23年140亿净利润，我们给予英伟达5600亿美元目标市值，“买入”评级。 风险提示：GPU市场波动、竞争加剧、公司研发进度与成果不及预期、公司成长性不及预期 1.英伟达：并行计算时代的领头羊 1）英伟达历史上曾经是什么？一个消费类3D图形处理芯片供应商 2）英伟达的转折点是什么？前瞻眼光和大胆决策，以短期的产品成本、市场竞争力、利润表为代价，从CUDA开始，让显卡可以用于通用并行计算，逐步构建了强大的开发者生态与加速计算经验，让英伟达成为数据中心、汽车等领域加速计算的行业领导者。 3）英伟达的未来是什么？一个多元化的并行计算平台公司，目标市场包括游戏、数据中心、可视化和自动驾驶汽车——每一项都由基于AI的计算实现，NVIDIA是AI行业中首要的人工智能驱动增长公司。 4）如何看待英伟达的竞争力？在深度学习时代，英伟达在芯片、电路、网络、并行处理器、图形学到深度学习等领域协同开发所积淀经验与具有高度粘性的开发者生态，拥有领头羊的地位。 我们认为在消费类GPU市场为寡头竞争。且英伟达面对AMD与Intel的竞争优势较为稳固。在光线追踪等方案上具有领先地位。 在数据中心加速计算上，英伟达已经拥有市场主导者的地位，在未来可能也面临着云计算厂商的自研加速芯片和其它ASIC等方案的进一步错位竞争，我们认为对于云端训练端，其通用性的要求，GPU的通用性与编程性的优势让它适用于最广泛的场景和负载。对于垂直的细分行业与需求，ASIC等解决方案可能取得一部分能效比的优势，但难以在主流场景复刻。我们认为GPU依旧获得最大的蛋糕。在AI即服务、CPU、DPU等市场上，英伟达依然在前瞻布局，凭借其深度学习、NVlink、Mellanox等方面的投资，以开创新市场的方式，在兼容现有云计算与X86市场领导者的同时切入新市场。 5）如何看待英伟达的未来市场空间、短期业绩、目前估值？ 数据中心：GPU加速的数据中心占比提高，DPU、CPU、GPU管线有望逐步兑现，在更为碎片化的边缘计算市场亦深度布局，有望实现长期CAGR 30%的成长。 汽车：自动驾驶芯片、软件定义汽车、新软件和服务。开放生态与Orin芯片有望引领在2028年开始芯片销售的快速增长。 游戏：短期受加密货币算力需求影响与显卡价格影响，未来RTX换机带动增长。 专业设计与图形工作站：Omniverse在工业建模和渲染应用的底层架构和订阅收费有望在未来成为驱动力。我们认为软件和硬件在７年后将各自占据半壁江山。 我们预测公司22-24年实现收入322/373/410亿美元，利润110/137/161亿美元。 我们认为从历史来看，英伟达的在战略上的领先布局往往在三年以后才会体现到新产品的管线收入与利润表改善，而英伟达的二级市场估值仍更多取决于一年维度的利润表预期。 尽管显卡市场的需求波动影响英伟达短期业绩、整体美股市场的估值承压下，但英伟达AI驱动增长路径依旧。我们相信市场低估了英伟达并行计算的场景拓展与异构计算的TAM拓展，我们认为英伟达在目前已经进入估值有吸引力的区间。 根据可比对象AMD 40倍PE与彭博一致预期英伟达23年140亿净利润，我们给予英伟达5600亿美元目标市值，“买入”评级。 图1：英伟达各板块收入中，显卡市场波动明显， 表1：英伟达收入预测 2.游戏业务：PCGPU或受短期需求波动影响，云游戏订阅前景可期 据JPR报告称，全球基于PC的图形处理器单元(GPU)市场在22年第一季度达到9600万台。虽然疫情与地缘冲突导致PC GPU的出货量下降了6.2%。但是从长远来看，GPU和PC市场的基本面是稳固的，JPR预测GPU将在2022-2026年期间实现6.3%的复合年增长率，并在预测期结束时达到330万台的安装基数。且未来五年，独立GPU在PC市场的渗透率将增长到46%的水平。AMD的整体市场份额比上一季度增加了0.7%，英特尔的市场份额下降了2.4%，英伟达的市场份额增加了1.69%。 图2：GPU市场 在过去5年里，英伟达游戏业务CAGR达到23%。主要增长的驱动因素来自于超过3亿的消费者，云游戏的发展，RTX升级周期。本质上是游戏业务强大的需求带动的发展。公司预测游戏业务TAM将达到1000亿美元。 2021年推出了新RTX 30系列GPU:GeForce RTX™30系列GPU采用第2代NVIDIA RTX架构-NVIDIA Ampere架构，搭载全新的RT Core、Tensor Core及SM流式多处理器，可带来逼真的光线追踪效果和先进的AI性能。2022年第一季度财报中提到游戏收入同比增长31%，环比增长6%。同比增长反映了基于NVIDIA Ampere架构的GeForce GPU销量增加。连续增长是由用于笔记本电脑的GeForce GPU和用于游戏机的SOC销量增加推动的。 图3：英伟达游戏业务 但边际需求的减弱仍对英伟达22年业绩有一定不利逆风：我们认为区块链相关的算力需求随着相应标的价格变动，预计将对其需求将有边际商的影响，公司在5月份一季报业绩指引中也指出下季度游戏业务将同比下滑，我们相信这几点会成为GPU在个人消费市场的关注焦点：1）显卡的平均价格波动2)AMD是否能获得比英伟达更多的产能3）Intel能否独立显卡获得一定市场份额4）宏观环节对个人消费显卡的需求影响。 GeForce NOW是英伟达基于云的游戏流媒体服务，需求有望稳定增长，可立即将几乎所有笔记本电脑、台式机、Mac、SHIELD电视、Android设备、iPhone或iPad转变为PC游戏装备。通过云端GPU处理，游戏玩家可以访问距离最近的数据中心，即使没有顶级显卡，游戏玩家也能够玩AAA级游戏大作。Geforce对网络有较高要求，需要至少15 Mbps，60fps下的720p，以及60fps下的1080p，25 Mbps。 GeForceNow有3种收费模式，主要是订阅：其中最高级会员可享受最新RTX 30系列显卡。据英伟达发布的22年Q1财报来看，GeForce Now现已拥有1400万名会员，（同比增长了近一倍）。覆盖70个国家/地区。2021年底，由于与当地CSP的合作，NVIDIA的GeForce NOW将持续加强其在拉丁美洲和中东的影响力，同时还将扩展到东南亚。 我们认为英伟达在2024年云游戏业务有望收入超过13亿美元。与竞争对手的不同之处的是，Geforce允许游戏玩家使用已经付费的游戏，而不是要求重新购买游戏的特殊版本（如Google Stadia或Amazon Luna）或从受限制的订阅库中使用流媒体游戏(如Xbox game Pass Ultimate或即将推出的索尼PlayStation Plus Premium)。GeForce NOW现有1000多款游戏可以连接到PC游戏商店，因此游戏玩家可以流式传输已经拥有的游戏库。 此外，GeForce Experience是GeForce显卡的配套应用程序。可以使驱动程序实时更新，自动优化游戏设置，并为游戏玩家记录游戏高光时刻。据Newzoo报道，到2021年底，有2370万云游戏服务的付费用户，在云游戏服务和通过云流式传输的游戏上花费总计16亿美元。且云游戏市场将继续健康增长，到2024年全球年收入将达到65亿美元。整个云游戏领域，不仅是消费者数量持续增长，而且许多公司都显着扩展了他们的服务。 图4：英伟达云游戏业务收费 3.数据中心：将成为未来五年最重要的收入来源 3.1.打造“GPU+CPU+DPU”的“三芯”战略发展，构建全新基础架构 英伟达22年Q1数据中心收入同比增长83%，环比增长15%。过去5年，数据中心营收CAGR为53%。这些增长主要是由用于训练和推理的NVIDIA Ampere架构GPU和DGX系统的销售推动的。自然语言处理和深度推荐等工作负载的增长由云计算和超大规模客户引领。 2021年GTC大会，英伟达展示了其从GPU发展到CPU再到DPU的发展路径。旨在占领服务器领域的市场份额。这种端到端战略的关键包括清晰的愿景、强大的芯片设计技能、集成内存、处理器、I/O和网络的基于Arm的新架构，软件消费模型。 我们认为在HPC数据中心市场，从硬件来看竞争为浮点算力、内存容量与价格的比较，因此市场可能关注AMD新产品AldebaranInstinct MI200在HPC数据中心的竞争力，但从软件层来看，不同架构，栈的重构和库、系统的构建才是难点。这也是英伟达的并行计算的核心壁垒。在英伟达的CUDA并行计算成为标准后，Intel的尚未推出的并行计算芯片也必须通过oneAPI工具实现CUDA的代码迁移。AMD则通过Rocm开源软件栈实现CUDA的代码迁移。 预计未来服务器的计算负载持续往GPU和DPU转移。根据Wikibon，在下图按工作负载类型划分的全球服务器基础设施支出百分比中，2020年市场规模约为780亿美元，保守估计，预计到2030年将接近1130亿美元。Wikibon将企业AI市场分为三大