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通信行业周报:I芯片需求旺盛,数字中国建设持续推进

信息技术2023-05-29马成龙国信证券从***
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通信行业周报:I芯片需求旺盛,数字中国建设持续推进

行业要闻追踪:NVIDIA、Marvell等厂商AI芯片需求旺盛。NVIDIA和Marvell先后发布最新季度业绩,根据指引,NVIDIA下半年将大幅加大AI芯片供应; Marvell预计2024年AI相关产品至少倍增。AI芯片需求旺盛,全球AI投资持续加大,建议关注AI基础设施:ICT设备(紫光股份、浪潮信息、中兴通讯、锐捷网络、菲菱科思等),光器件光模块(中际旭创、天孚通信等),IDC温控企业(英维克、申菱环境),IDC电源端企业(科华数据、科士达)。 数字中国建设持续推进。网信办发布《数字中国发展报告(2022年)》、中国移动启动23-24年5G基站招标,数字基础设施建设持续推进。运营商与ICT设备商积极参与数字经济建设,建议关注三大运营商、设备商以及其余数字基础设施如工业通信(三旺通信、映翰通等)、北斗(华测导航)等。 行业重点数据追踪:1)运营商数据:据工信部,截至2023年4月,5G移动电话用户达6.34亿户,占移动电话用户的37.1%;2)5G基站:截至2023年4月,5G基站总数达273.3万个;3)云计算及芯片厂商:23Q1国内三大云厂商资本开支合计82.2亿元(同比-55%,环比-39%);23Q1海外三大云厂商及Meta资本开支合计339.5亿美元(同比-4%,环比-13%)。2023年4月,服务器芯片厂商信骅实现营收2.28亿新台币(同比-49.8%,环比+1.0%)。 行情回顾:本周通信(申万)指数上涨1.54%,沪深300指数下跌2.98%,板块表现强于大市,相对收益4.52%,在申万一级行业中排名第1名。在我们构建的通信股票池里有163家公司(不包含三大运营商),本周平均涨跌幅为0.9%,光器件光模块板块领涨,涨幅为9.5%。 投资建议:关注AI主线与一季度复苏板块 (1)长期视角,以ChatGPT为代表的AI应用正快速发展,而软端的迭代离不开硬件基础设备的保障,AI数据中心内部的各类的硬件基础设施环节有望充分受益,建议关注智算中心基础设施:ICT领先企业(紫光股份、浪潮信息、中兴通讯、锐捷网络、菲菱科思等),光器件光模块(中际旭创、天孚通信、新易盛等),IDC温控企业(英维克、申菱环境),IDC电源端企业(科华数据、科士达); (2)短期视角,在一季度整体外部环境影响下,部分板块仍实现显著增长,趋势有望延续,叠加2022年存在的低基数背景,Q2业绩有望进一步加速,相关板块和标的包括北斗(华测导航)、电网信息化(威胜信息)、工业互联网(三旺通信、映翰通)、可视化(中新赛克)、三大运营商等。 2023年5月份的重点推荐组合:中国移动、紫光股份、中际旭创、三旺通信、威胜信息、华测导航。 风险提示:AI发展不及预期、资本开支不及预期、宏观环境变化。 产业要闻追踪 (1)NVIDIA、Marvell等厂商AI芯片需求旺盛 事件: Nvidia公布2024财年第一季度业绩,实现营业收入71.92亿美元,同比下降13%,环比增长19%;实现净利润20.43亿美元,同比增长26%,环比增长44%。预计2024财年第二财季营收将达110亿美元,上下浮动2%,同比将增长64%。 Marvell公布2024财年第一季度业绩,实现营业收入13.22亿元,同比下降9%,预计2024财年第二季度实现收入13.3亿美元(上下浮动5%)。 点评: 亮点一:AI芯片需求旺盛 英伟达二季度指引达110亿美元。英伟达Q1实现营收71.9亿美元(此前彭博一致预期为65.2亿美元),根据业绩指引,预计Q2实现营收为110亿美元,正负浮动2%(此前彭博一致预期为71.8亿美元)。FY24Q1英伟达实现GAAP净利润20.4亿美元,同比增长26%。 图1:英伟达收入(百万美元)及同比增速 图2:英伟达净利润(百万美元)及同比增速 其中,AI芯片所在数据中心板块持续增长。FY24Q1,英伟达数据中心板块实现收入42.8亿美元,同比增长14%,环比增长18%,占收比达到60%。根据英伟达业绩说明会,公司已锁定了数据中心芯片的大幅增长,计划下半年大幅增加供应,AI芯片需求旺盛。 图3:英伟达分版块收入(百万美元) 图4:英伟达数据中心收入(百万美元)及增速 Marvell预计24年AI相关产品收入实现倍增。Marvell一季度实现收入13.2亿美元,同比下降8.7%,其中数据中心、企业网络、运营商、消费者与汽车及工业领域分别实现收入4.36、3.65、2.90、1.42和0.89亿美元;预计二季度实现收入13.3亿美元(上下浮动5%)。Marvell是全球领先的DPU、交换芯片、PHY芯片、PAMDSP(光模块所需电芯片)等供应商,其CEO在业绩说明稿中透露,人工智能已成为Marvell的关键增长动力,预计24年相关产品收入将至少翻倍。 图5:Marvell营业收入(百万美元)及增速 图6:Marvell分终端市场收入结构 图7:Marvell商用交换芯片市占率靠前 图8:Marvell智能网卡市占率靠前 亮点二:云厂商关注AI投入 芯片需求旺盛反应AI投资加速。以海外大厂为例,从全年资本开支预期来看,仅亚马逊明确将下调资本开支指引,海外云厂商对于AI投入均高度重视。 表1:海外三大云厂商及Meta资本开支指引 大模型应用离不开高算力的AI集群。ChatGPT作为一种人工智能技术驱动的自然语言处理工具,通过连接大量的语料库来训练模型,做到人机交互等场景功能,背后需要大量的算力作为支撑。根据OpenAI数据,目前AI训练的算力需求呈指数级增长——每3.4个月便可翻番。 图9:AI算力需求快速增长 我们此前基于A100和H100对应网络架构测算了服务器、交换机和光模块的弹性: (1)A100架构下,服务器、交换机、光模块的市场弹性分别为60%、19%、28%。 基于下游应用呈现规模角度,即按照单GPT4.0模型对于服务器需求用量测算。 假设1:单个应用的需求角度看,服务器潜在用量为1.5万台。 假设2:全球假设国内和海外有潜在20家公司可能形成同样类型规模应用。 假设3:网络结构比例按照单个SuperPOD方式部署,即服务器:交换机:光模块的用量比例=1:1.2:32.1 假设4:服务器价格参考英伟达价格,为20万美元;交换机结合Mellanox售价,假设为2.5-3w美金,光模块根据交换机速率,现在主流为200G,假设单个售价为250美金。 表2:A100下游应用大规模使用角度硬件需求角度测算 (2)H100网络架构下,服务器、交换机、光模块市场弹性分别为78%、8%、28%。 假设1:单个应用的需求角度看,服务器潜在用量为7716台。 假设2:全球假设国内和海外有潜在20家公司可能形成同样类型规模应用。 假设3:网络结构比例按照单个SuperPOD方式部署,服务器:交换机:400G光模块:800G光模块用量比例=1:0.375:8:12。 假设4:服务器价格参考性能提升的幅度,假设提升为50万美元;交换机假设单价较200G时期提升2.5倍,对应为5w美金,光模块假设400G光模块单个售价为400美金,800G光模块售价为1000美金。 表3:H100下游应用大规模使用角度硬件需求角度测算 除此以外,随着数据中心交换机通信速率提升,数据中心短距离通信所需的高速线缆、连接器发展迅速。随着AI集群、高性能计算机(HPC)的发展,数据中心所需的光传输速率不断提升。并且CLOS架构下,数据中心东西向流量将呈指数级增长,分布式存储、超融合网络等发展将推动数据中心内的高速互联需求持续增长。而伴随着大型和超大型数据中心的自建和新建,先进的IDC一体化设计大大地提升了单机柜功率容量,从而有效缩小了服务器接入的垂直布线距离,DAC的性价比优势将推动高速铜缆需求更快增长。据LightCounting预测,2023年到2027年,AOC和高速传输铜缆的年复合增长率分别为14%和25%,预计2027年市场规模均突破10亿美元。 图10:DAC和AOC市场规模预测(百万美元) 超算/智算中心的基础设施也将迎来同步升级、发展: (1)机电设备方面,超算/智算数据中心中高压直流备电比例有望进一步提升。 数据中心电力设备作为核心发动机,主要包括:1)配变电系统(包含10~20KV配电柜、变压器、);2)备用电源系统:柴油发电机组;3)UPS电源系统:(交流UPS、直流UPS、输入/输出配电柜、蓄电池组)。传统数据中心建设中,柴油发电机组、电力用户站、UPS设备分别占到总成本的23%、20%、18%。而智算/超算数据中心相较于传统的数据中心,机柜功率密度和算力等级的大幅提升,我预计采用高压直流供电的模式占比会进一步提升,对于高压直流电源采购比例有望进一步提升,单KW电源端成本占比有望优化。 表4:超算/智算中心电气技术要求 (2)温控设备:液冷技术有望成为主流。液冷散热器通过液体流动与散热器内部表面摩擦带走大量的热量而起到散热作用,与一般的风冷散热器相比,液冷能够大幅提高降温效果,目前主要分为间接式/直接式液冷技术。其中,间接液冷技术是指服务器热源与液冷剂之间没有直接接触的换热过程,主要分类有冷板式与热管式;直接液冷技术是指冷却剂与电子元器件直接接触的换热过程,主要分类有喷雾式、喷淋式、浸没式三种。 目前国内高密度的云数据中心以及智算中心主要以冷板式液冷为主,超算中心主要以浸没式液冷为主。未来,考虑到对服务器改变形态的大小以及综合成本等,我们认为在服务器热力密度为15-20KW阶段,冷板式液冷对于服务器的形态变化相对较小、冷却液环节占比较低,环保等方面有望优先采用,随着算力密度的进一步增加,浸没式液冷整体散热能力有望进一步增强,推广度有望逐步打开。 图11:浸没式液冷工作原理 图12:冷板式液冷工作原理 根据赛迪顾问的数据,以液冷数据中心对传统市场进行替换作为市场规模测算基础,结合华为、阿里巴巴和中科曙光对液冷数据中心的替换率调查,预计2025年我国液冷数据中心的市场规模将破1200亿元,2021-2025年均复合增速25%。 (此处口径为液冷对应的数据中心规模),冷板式及浸没式液冷占比分别达到59%/41%,而AI等应用场景的加速发展下,数据中心液冷产业的渗透速度有望进一步加快增长。 图13:IDC液冷市场规模预测(亿元) 图14:浸没式与冷板式液冷占比 投资建议:NVIDIA和Marvell先后发布最新季度业绩,根据指引,NVIDIA下半年将大幅加大AI芯片供应;Marvell预计2024年AI相关芯片产品较2023年实现倍增。AI芯片厂商需求旺盛,反应全球AI投资持续加大,建议关注智算中心基础设施:ICT领先企业(紫光股份、浪潮信息、中兴通讯、锐捷网络、菲菱科思等),光器件光模块(中际旭创、天孚通信、新易盛等),IDC温控企业(英维克、申菱环境),IDC电源端企业(科华数据、科士达)。 (2)中国移动启动5G基站招标,数字中国建设持续推进 事件:5月23日午间,国家互联网信息办公室发布《数字中国发展报告(2022年)》;2022年我国数字经济规模达50.2万亿元,总量稳居世界第二,同比增长10.3%,占国内生产总值比重提升至41.5%。其中,电子信息制造业实现营业收入15.4万亿元,同比增长5.5%;工业互联网核心产业规模超1.2万亿元,同比增长15.5%。 中国移动启动2023年至2024年5G无线主设备集中采购工作,本次集采涉及到自建的5G 2.6GHz/4.9GHz基站设备以及共建共享的5G 700MHz基站设备均采用单一来源方式,总计规模超过41.27万站。 亮点一:数字中国建设持续推进 我国数字经济规模突破50万亿。2022年,我国数字经济规模达50.2万亿元,总量稳居世界第二,同比名义增长10.3%,占国内生产总值比重提升至41.5%。。其中,信息技术服务收入达到70128亿元,同比增长11.7%,占全行业收入的比重