电子行业点评：新处理器重磅迭代，服务器产业链新成长周期来临

新处理器重磅升级，首次支持DDR5和PCIe5.0，数据中心行业有望迎来服务器密集更新窗口期。继AMD 11月发布新款服务器处理器EPYC Gen4后，intel也宣布第四代至强处理器将于23年1月发布。EPYCGen4性能大幅提升，所使用的Zen4架构在单瓦性能上提升幅度高达74%，为主要成本为电力的服务器带来巨大优势。两款服务器处理器都将首次支持DDR5和PCIe5.0。DDR5相比DDR4，速度提升50%至4800MT/s，工作电压降低至1.1V，从而实现能耗20%的降低。 PCIe5.0平台带宽和传输速率都翻倍提升，打破了未来使用尖端SSD和GPU的潜在性能瓶颈。 内存模组芯片和PCB迎来重大机遇。内存接口芯片价量齐升：DDR5的速率提升要求接口芯片在容量、速率、功耗和信号完整性等主要参数上进一步升级，RCD奇偶校验、DB数据预取位数提升至16位等升级也将带来接口芯片asp提升。内存模组在DDR4的“1+9”架构提升为DDR5的“1+10”架构，DB用量也将提升。 配套芯片集成化：DDR5由于基础电压降低至1.1V，PMIC从主板转移至内存模组从而实现电源更有效的控制。SPD上也集成了总线集成器件（Hud）和高温度传感器（TS）。DDR5内存模组的集成化带来产业链公司品类拓张的良机，如澜起科技就与聚辰股份合作SPD EEPROM产品并已成功量产出货。澜起科技也是在DDR5世代首次推出了PMIC、TS、SPDHud产品。PCIe5.0带来PCB和Retimer产业机遇：PCIe5.0标准对单位损耗要求大幅提升，配套PCB需要从材质、层数、加工工艺上全面升级，带来数通PCB价值量的大幅提升。Retimer芯片能够补偿信号损失并消除噪音，提升信号完整性和传输距离，5.0世代需求呈“刚性化”趋势，带动行业实现从1到10的成长。 服务器行业中短期高景气，长期属于大空间的成长赛道。从北美四大云服务厂商（亚马逊、谷歌、微软、Meta）的资本开支看，22Q3同比+20%,环比+7%再创新高。信骅科技主营服务器配套BMC芯片，21年8月至今，其月度营收增速全部保持在5年平均增速25.7%以上。我们认为中短期服务器行业或将保持高景气。 中长期看，云计算市场规模2022-2030年CAGR高达16%，服务器作为基础硬件将充分受益。据IDC预测，全球服务器市场规模将由2021年的1038亿美元增长至2026年的1595亿美元 投资建议：建议关注DDR5升级、内存模组集成化、服务器PCB和Retimer受益公司。建议关注澜起科技（内存互连类芯片）、聚辰股份（SPDEEPROM）、沪电股份（服务器PCB） 风险提示：服务器出货量不及预期、原材料大幅涨价、行业竞争加剧 1.新处理器大升级有望带动下游服务器更新潮 1.1.AMD和intel新处理器发布，性能提升巨大 AMD和英特尔新处理器纷至沓来，首次支持DDR5和PCIe5.0。英特尔和AMD作为全球服务器处理器芯片的绝对领导者，先后发布新款服务器用处理器。 AMD于22年11月发布的第四代EPYC9004系列处理器，采用全新的Zen4架构，最高支持96核心，还首次支持DDR5内存和PCIe5.0。英特尔第四代至强可扩展处理器Sapphire Rapids也将于2023年1月发布，将支持PCIe 5.0和DDR5技术。IntelSapphire Rapids芯片的发布或加速DDR5在服务器的渗透，PCIe 5.0平台有望成为市场主流。 表1：Intel服务器处理器芯片roadmap 图1：双路及单路EPYCGen4平台架构图 AMD第四代EPYC性能大幅提升，单瓦功耗大幅降低。性能端：AMD新老系列中最高规格处理器EPYC9654对比EPYC7763，侧重整数的云性能提升107%，侧重浮点的高性能计算性能提升123%，侧重虚拟机的企业性能提升94%。 能效比方面，在同样65W的功耗上，Zen4架构的7905x相比Zen3架构的5959x性能提升幅度达到74%。 1.2.DDR及PCIe重大升级，行业景气度有望进一步提升 CPU更新遇到PCIe和DDR周期迭代，有望拉动终端服务器更新。此次处理器的更新除了本身计算能力和效率的提升，更是在这一代中支持了新的PCIe总线标准和DDR，带来服务器整体性能的大幅提升，我们认为终端云服务器厂商有望集中更新服务器，行业的景气度有望进一步提升。 DDR5带来更高的速度和效率。初代DDR5的运行速率为4800MT/s，DDR4最高为3200MT/s，速度提升了50%。初代DDR5最低可支持1.1V工作电压，对比采用1.2V的DDR4功耗降低了20%，可以为以电力为主要成本的服务器带来巨大优势。 PCIe5.0平台更新提升带宽和传输速率，打破潜在性能瓶颈。PCIe是一种高速串行标准总线标准，PCIe5.0是对PCIe4.0标准的更新，其中带宽、千兆传输和频率都翻了一番，能够允许设备更快地与CPU通信，而且还能以更少的延迟传输大数据，突破了潜在的性能瓶颈，确保用户能够使用未来几年内发布的尖端SSD和GPU。 表2：PCIe和DDR都在新处理器迎来更新 2.内存配套芯片和PCB增量空间巨大 2.1.内存接口芯片：性能配套升级，架构改变带来DB用量增加 内存接口芯片：协助CPU存取内存数据，提高内存数据访问速度和稳定性。 内存接口芯片是服务器内存模组（又称“内存条”）的核心逻辑器件，作为服务器CPU存取内存数据的必由通路，其主要作用是提升内存数据访问的速度及稳定性，降低内存控制器的负载，满足服务器CPU对内存模组日益增长的高性能及大容量需求。内存接口芯片可以按功能分为两类：一是寄存缓冲器（RCD），用于缓冲来自内存控制器的地址、命令和控制信号，目前用于LRDIMM和RDIMM内存模组。二是数据缓冲器（DB），用于缓冲来自内存控制器或内存颗粒的数据信号，实现数据的全缓冲，目前主要用于LRDIMM内存模组。 图2：RCD芯片在内存模组的应用示意图（以DDR4RDIMM为例） DDR5内存接口芯片在大容量、高速度、低功耗、信号完整性等性能要求上进一步提高。DDR5采用了更低的工作电压（1.1V），在传输效率和可靠性要求上又迈进了一步，对接口芯片的性能要求也进一步提高。根据澜起科技公告，除了配套DDR5做了容量、速度、功耗、完整性上的提升外，其第一子代RCD芯片提供了奇偶校验功能，DB芯片的数据预取提升至16位。性能的升级和功能的增加将带来接口芯片ASP的大幅提升。 “1+9”架构提升为“1+10”架构，单个模组DB用量提升。澜起科技发明的DDR4“1+9”全缓冲架构被JEDEC国际标准采纳，该架构将在DDR5世代演化为“1+10”架构，单模组DB用量将有所提升。 图3：DDR5内存模组架构图 2.2.SPD和PMIC：内存模组集成化，DDR产业链公司积极布局 供电结构改良，PMIC从主板转移至内存模组。DDR5世代基础工作电压降低至1.1V，信号变化幅度进一步缩小，因此DDR5将在DIMM上配置一个电源管理IC，可以更加有效地控制DDR5的电源，从而实现更好的功率分布、提高信号完整性并减少噪音。 SPD集成Hud（总线集线器）和2颗TS（高温度传感器）。SPD（串行检测集线器）内部集成了EEPROM、I2C/I3C总线集成器（HUD）和温度传感器，应用范围包括服务器、台式机和笔记本内存模组，是内存管理系统的关键组成部分。HUD：过去使用的 I2C 运行频率约为1MHz。而DDR5平台采用I3C总线，运行频率可达10MHz。DDR5 DIMM的架构为了支持这种更高的速率，通过引入I3C SPD Hub从而管理对外控制器的访问并将内部总线的内存负载与外部分开。 图4：DDR5将配套芯片集成至模组本身 图5：PMIC从主板移至内存模组 DDR5推动内存模组集成化，内存模组产业链公司充分受益。DDR5内存模组集成更多配套芯片让内存模组产业链相关公司有了的平台化机会。例如，澜起科技与聚辰股份就双方在内存接口芯片和EEPROM领域的优势，合作DDR5内存条的SPDEEPROM产品，目前已经成功量产。而在澜起科技的产品规划上，也是在DDR5世代推出了SPDHud、PMIC和TS等配套芯片。 图6：澜起科技互连类芯片Roadmap 2.3.PCIe升级：PCB性能升级，PCIeRetimer新需求走向刚性 PCIe5.0升级对单位损耗要求大幅提升。整体PCIe拓扑结构的通道损耗需要控制在一定范围，否则接收端不能保证正确的解出信号。根据是德科技，PCIe5.0相比4.0的插损预算只是从28dB提升至36dB，其中系统基板的剩余预算只是从13.5dB增长到16.0dB。然而，随着应用不断发展推动PCIe标准迭代更新，速度不断翻倍。虽然PCIe5.0的速率提高了一倍，但是损耗却没有下降太多。同时，服务器的物理尺寸受限于工业标准并没有很大的变化。因此，如何降低PCIe信号链路的单位损耗成为关键问题。 图7：双连接器PCIe拓扑结构示意图 图8：PCIe4.0及5.0信号损耗预算 PCB性能升级可降低单位损耗，PCB量价齐升或将进入成长新周期。为降低介质损耗，可以升级CCL材料降低介电常数。在PCB设计上，新平台要求实现高密度布线，缩短信号传输距离，降低损耗。通过PCB的层数增加，可提供走线的空间增大，灵活性增加，从而达到降低电路阻抗、高效走线的目的，新平台更高的传输速率需要PCB层数和基材的支持。此外，过孔加工等工艺方式也将进一步升级。服务器PCB或将充分受益于PCIe5.0平台的推出，未来量价齐升有望带动行业迈入新一轮成长周期。 图9：PCB在服务器中的应用 图10：介质损耗公式 PCIe5.0时代Retimer芯片有望刚需化，带动行业从1到10成长。Retimer带有数字信号处理能力（DSP），可以放置在主板和转接卡上，将收到的已与噪声耦合的PCIe信号重建为干净的信号并放大后传输出去，补偿信道损耗并消除各种抖动源，从而提升信号完整性和增加高速信号的传输距离。PCIe 5.0时代，Retimer芯片技术路径的优势更加明显。据澜起科技，PCIe5.0世代，Retimer芯片的需求呈“刚性化”趋势，有望为行业主流解决方案。 图11：PCIeRetimer示意图 图12：PCIeRetimer的应用 3.中短期高景气持续，长期大空间高成长 中短期景气度1：主要云计算厂商资本开支再创历史新高，持续高增长。AI、大数据等信息技术的发展，庞大的数据流量和算力需求需要更多服务器的支持。 北美主要云计算厂商服务全球客户，其资本开支可以视为服务器行业景气度的先行指标。2022Q3北美主要云计算厂商（亚马逊+谷歌+微软+Meta）的资本开支同比+20%，环比+7%，再创历史新高，整体保持较高增速。 图13：主要云计算厂商资本开支不断上行（亿美元） 中短期景气度2：信骅月度营收持续高增长，未来高景气将持续。信骅科技（Aspeed）主营产品为服务器必备的BMC控制芯片，其主要功能是让大型数据中心可以通过通讯线远程控制/监视服务器，主要用于数据中心自动化运维领域。 信骅科技BMC芯片产品为全球龙头，其月营收指标能够作为服务器及云计算景气度的先验指标。自2021年8月开始，信骅科技月度营收数据增速持续高于平均水平（2017/10-2022/10），未来服务器行业有望持续保持高景气。 图14：信骅科技月度营收及增速（万元，%） 长期：云计算市场规模2022-2030年CAGR高达16%，服务器作为基础硬件将充分受益。长期看，云计算厂商的资本开支，数据中心的建设等底层驱动力来源于云计算市场的蓬勃发展。云系统由于在节约成本、灵活性和可拓展性、安全性、团队协作上的明显优势，未来将高速发展。Researchandmarkets预测，全球云计算市场规模将从2022年的4840亿美元增长至2030年的1.55万亿美元，