DDR5加速渗透，全球数据处理及互联芯片龙头拐点将至

2023年7月6日 公司研究 DDR5加速渗透，全球数据处理及互联芯片龙头拐点将至 ——澜起科技（688008.SH）跟踪报告之九 买入（维持） 当前价：62.68元 作者分析师：刘凯 执业证书编号：S0930517100002021-52523849 kailiu@ebscn.com 分析师：林仕霄 执业证书编号：S0930522090003 021-52523818 linshixiao@ebscn.com 市场数据 总股本(亿股)11.37 总市值(亿元)：712.90 一年最低/最高(元)：41.80/79.26近3月换手率：100.58% 股价相对走势 27% 13% -1% -15% 要点 澜起科技：全球数据处理及互连芯片设计领先公司。公司是一家国际领先的数据处理及互连芯片设计公司，致力于为云计算和人工智能领域提供高性能、低功耗的芯片解决方案，目前公司拥有两大产品线，互连类芯片产品线和津逮®服务器平台产品线。其中，互连类芯片产品主要包括内存接口芯片、内存模组配套芯片、PCIeRetimer芯片、MXC芯片、CKD芯片等，津逮®服务器平台产品包括津逮®CPU和混合安全内存模组（HSDIMM®）。同时，公司正在研发基于“近内存计算架构”的AI芯片 一、互连类产品线：持续受益于DDR5迭代升级，多产品布局取得里程碑突破 公司互连类芯片产品线包括内存接口芯片、内存模组配套芯片、PCIeRetimer芯片、MXC芯片、CKD芯片等。 1.1、公司核心产品内存接口芯片及内存模组配套芯片持续受益于行业迭代升级 2022年底至2023年初，随着支持DDR5的主流CPU陆续量产上市，内存模组市场由DDR4向DDR5迭代升级，DDR5的渗透率逐步提升，由此带动相关芯片的需求。公司作为相关细分领域的行业领跑者，把握行业迭代升级带来机遇，享受市场空间拓展带来的红利。互连类芯片产品线2022年度销售收入创下历史新高，实现27.35亿元，较上年度增长59.30%，毛利率为58.72%。 图表1：澜起科技DDR5内存接口芯片及内存模组配套芯片示意图 -29% 06/2209/2212/2203/23 澜起科技沪深300 收益表现 % 1M 3M 1Y 相对 4.48 -11.12 22.96 绝对 6.08 -16.68 10.97 资料来源：Wind 资料来源：公司公告，光大证券研究所 同时，公司作为全球微电子产业的领导标准机构JEDEC组织下属三个委员会及分会主席，在相关细分领域的产品标准制定方面具有重要话语权，公司深度参与DDR5世代多款芯片标准的制定，提前布局相关产品，巩固了公司在该领域的技术领先地位。2022年度，公司牵头制定DDR5第二子代、第三子代内存接口芯片及第一子代高带宽内存接口芯片MDB等产品的国际标准，并积极参与DDR5第一子代CKD和DDR5内存模组配套芯片标准制定。 1.2、PCIeRetimer芯片 PCIeRetimer芯片是适用于PCIe高速数据传输协议的超高速时序整合芯片，这是公司在全互连芯片领域布局的一款重要产品。 近年来，高速数据传输协议已由PCIe3.0（数据速率为8GT/S）发展为PCIe4.0 （数据速率为16GT/S），再至PCIe5.0（数据速率为32GT/S），数据传输速度翻倍的同时带来了突出的信号衰减和参考时钟时序重整问题，这些问题较大限制了超高速数据传输协议在下一代计算平台的应用范围。PCIe4.0/5.0的高速传输问题提高了对优化高速电路与系统互连的设计需求，加大了在超高速传输下保持信号完整性的研发热度。为了补偿高速信号的损耗，提升信号的质量，通常会在链路中加入超高速时序整合芯片（Retimer）。PCIeRetimer芯片已成为高速电路的重要器件之一，主要解决数据中心数据高速、远距离传输时，信号时序不齐、损耗大、完整性差等问题。 公司的PCIeRetimer芯片，采用先进的信号调理技术来补偿信道损耗并消除各种抖动源的影响，从而提升信号完整性，增加高速信号的有效传输距离，为服务器、存储设备及硬件加速器等应用场景提供可扩展的高性能PCIe互连解决方案。其中，PCIe4.0Retimer芯片符合PCIe4.0基本规范，PCIe5.0/CXL2.0Retimer符合PCIe5.0和CXL2.0基本规范，支持业界主流封装，功耗和传输延时等关键性能指标达到国际先进水平，并已与CPU、PCIe交换芯片、固态硬盘、GPU及网卡等进行了广泛的互操作测试。 2022年，公司PCIe5.0/CXL2.0Retimer芯片完成量产版本的研发，并于2023年1月实现量产。 公司的PCIe4.0/5.0Retimer芯片可应用于NVMeSSD、AI服务器、Riser卡等典型应用场景，同时，公司提供基于该款芯片的参考设计方案、评估板及配套软件等完善的技术支持服务，帮助客户快速完成导入设计，缩短新产品上市周期。PCIe4.0/5.0Retimer芯片的典型应用场景图示如下： 图表2：澜起科技PCIe4.0/5.0Retimer芯片的典型应用场景图 资料来源：公司公告，光大证券研究所整理 1.3、CKD芯片 长久以来，时钟驱动功能集成于寄存时钟驱动器（RegisterClockDriver）芯片，在服务器RDIMM或LRDIMM模组上面使用，并未部署到PC端。随着DDR5传输速率持续提升，时钟信号频率越来越高，时钟信号的完整性问题变得日益突出。当DDR5数据速率达到6400MT/s及以上时，PC端内存如台式机及笔记本电脑的UDIMM、SODIMM模组，须采用一颗专用的时钟驱动芯片来对内存模组上的时钟信号进行缓冲再驱动，才能满足高速时钟信号的完整性和可靠性要求。 公司已于2022年9月发布业界首款DDR5第一子代时钟驱动器（CKD）工程样片，并已送样给业界主流内存厂商，该产品将用于新一代台式机和笔记本电脑内存。该芯片的主要功能是缓冲来自台式机和笔记本电脑中央处理器的高速内存时钟信号，并将之输出驱动到UDIMM、SODIMM模组上的多个DRAM内存颗粒。该时钟驱动芯片符合JEDEC标准，支持数据速率高达6400MT/s，并支持低功耗管理模式。 二、津逮®服务器平台产品线：持续拓展市场，营业收入稳健增长 图表3：澜起科技津逮®服务器平台产品线 资料来源：公司公告，光大证券研究所整理 2.1、津逮®CPU：未来成长空间广阔 津逮®CPU是公司在数据处理类芯片进行战略布局的重要产品之一。CPU是服务器的大脑，行业技术门槛和商业门槛都很高，产品验证周期长，客户及终端用户在决定大批量采购之前通常需要经过大量的验证、测试及一段时间的试用。经过前期的市场拓展，目前，搭载津逮®CPU的服务器机型已广泛应用于金融、能源、政务、交通、数据中心及智慧城市等下游行业，产品获得了客户的广泛认可并实 现了快速推广，对后续该项业务的可持续发展以及公司在相关领域行业地位的提升奠定了坚实的基础。 2022年，公司一方面不断提升津逮®CPU的兼容性水平，第三代津逮®CPU系列产品通过VMware兼容性认证，达到VMwareESXi7.0U3虚拟化平台的通用兼容性及性能、可靠性要求，满足用户的关键应用需要；另一方面，公司重点关注可信计算领域，公司和合作伙伴的“多云下基于硬件信任根的可信解决方案”方案获评“2022年度首届安全可信优秀解决方案”，未来公司也将在可信计算领域持续耕耘。 2022年，公司持续拓展津逮®服务器平台产品线的市场，营业收入稳健增长。津 逮®服务器平台产品线2022年度实现销售收入9.37亿元，较上年度增长10.80%，毛利率为10.54%。 2.2、混合安全内存模组（HSDIMM®） 混合安全内存模组采用公司具有自主知识产权的Mont-ICMT®（Montage,Inspection&ControlonMemoryTraffic）内存监控技术，可为服务器平台提供更为安全、可靠的内存解决方案。目前，公司推出两大系列混合安全内存模组：标准版混合安全内存模组（HSDIMM®）和精简版混合安全内存模组 （HSDIMM®-Lite），可为不同应用场景提供不同级别的数据安全解决方案，为各大数据中心及云计算服务器等提供了基于内存端的硬件级数据安全解决方案。 三、AI芯片：主要解决CPU带宽和GPU内存容量瓶颈 澜起科技在研的AI芯片解决方案由AI芯片等相关硬件及相应的适配软件构成，采用了近内存计算架构，主要用于解决AI计算在大数据吞吐下推理应用场景中存在的CPU带宽、性能瓶颈及GPU内存容量瓶颈问题，为客户提供低延时、高效率的AI计算解决方案。 AI芯片是上述解决方案的核心硬件，主要由AI计算子系统、CXL控制器、DDR内存控制器等模块组成，其中AI计算子系统具有较强的可扩展性，包含了DSPCluster和AICoreCluster，DSP支持通用向量计算，AICore支持矩阵和张量计算。该芯片面向大数据场景下AI的应用进行了针对性设计，集成了AI高性能计算、异构计算、CXL高速接口技术、DDR内存控制技术等相关技术，具有对大容量数据搜索和排序等高效的硬件加速功能，并且兼具数据压缩和数据加解密等功能。 同时，公司的AI芯片解决方案将支持完善的AI软件生态，能够针对性地对各类AI算法和模型进行软硬件联合深度优化，可支持业内主流的各类神经网络模型，比如视觉算法、自然语言处理和推荐系统等方向，有利于后续软硬件生态建设及市场推广工作。 3.1、AI芯片未来典型应用场景 （1）互联网领域大数据吞吐下的推荐系统。目前业界常规方案是将推荐系统中“Embedding（向量化）”、“EmbeddingSearch（向量搜索）”两个主要步骤分别交由不同平台计算平台处理，由高算力的GPU、FPGA或ASIC芯片负责“Embedding”部分，由CPU+大数据系统部署“EmbeddingSearch”部分，这种步骤分割，产生大量的数据交换，并且由于硬件的限制，存在搜索效率的瓶颈。公司AI芯片的目标是整合上述两个步骤，同时平衡算力和内存容量，使计算资源和内存得以高效利用，解决系统的效率瓶颈问题。 （2）NLP（自然语言处理）的应用场景 近期，NLP（自然语言处理模型）的参数量呈现出指数级增加的趋势，对AI芯片的内存容量提出越来越高的要求。针对NLP大模型的相应需求，公司研发的AI芯片在大容量内存和高速互连方面具有业界领先优势。同时具备高稳定性，能高效灵活地支持NLP应用的不断发展。 此外，在医疗领域生物医学/医疗大图片流处理、人工智能物联网领域的大数据应用场景也是公司AI芯片未来的目标市场之一。 3.2、AI芯片的技术先进性 （1）AI芯片整体架构采用“基于CXL协议的近内存计算”这一创新的架构，旨在解决数据中心的AI推理计算和大数据融合的业务场景下多方面用户痛点和技术难点； （2）AI计算引擎模块为交互计算的异构计算系统，同时融合高速SRAM及自主研发硬件加速器，并兼备灵活的可编程多核异构设计思路，可同时进行处理命令和数据的高速交互，提高了运算效率； （3）公司的CXL控制器可实现CPU与AI芯片的高速交互，提供了大容量数据搜索和排序等高效的硬件加速功能，并且兼具数据压缩和数据加解密等功能。 四、引领CXL技术发展浪潮，全球首发MXC芯片 CXL是目前全球高速互连领域热门和前沿的技术之一。随着CXL技术及生态日益成熟，以及CXL技术在下一代内存架构中的应用的扩大，CXL内存有望成为未来计算结构的关键节点，进而大幅推进人工智能（AI）和大数据服务。2022年5月，公司成功发布全球首款CXL内存扩展控制器芯片（MXC）。 公司的MXC芯片实现全球首发，体现了公司的战略眼光、前瞻性布局能力以及技术实力，公司相关技术水平处于国际领先地位，有望在未来的市场竞争中抢得先机。公司发布MXC芯片后，全球多家顶级云计算厂商、内存模组厂商主动寻求合作，三星电子和SK