数据中心潜力大,AMD拥有丰富产品组合。云计算和人工智能推动数据中心发展,云计算2017年到2022年年均复合增长率为22%,增长迅速;AI相关产业2022年到2026年年均复合增长率将达到27%。两者都对数据中心和算力有着海量需求,AMD提前布局,有着最丰富完善的数据中心产品组合,形成了“CPU+GPU+FPGA+DPU”的产品矩阵,迎接AI、数据中心浪潮。 InstinctMI300X为大模型而生,AI生态有望改善,AMD2024年业绩将迎来爆发。InstinctMI300X集成了192GB的HBM3,5.2TB/s存储带宽,内存密度是NVIDIAH100的2.4倍,内存带宽是H100的1.6倍,一张MI300X就能进行有着400亿参数的大语言模型的推理。AMD对应的ROCm开放平台也在微软、Meta、HuggingFace等厂商扶持下不断完善,AMD也将ROCm平台逐渐开放给消费级显卡完善生态,此外,AMD还收购了Pensando,获得了DPU技术来解决集群问题。所以硬件领先和软件生态的不断完善下,AMD业绩有望因为AI加速显卡迎来爆发。 消费级显卡和客户端业务营收随着PC市场回暖复苏,消费级显卡或因AI生态改善获益。AMD消费端业务在2022年第二季度后营收大幅下降,受到了因为疫情后PC市场库存高位的影响。现今PC市场库存问题在2023年第三季度后明显好转,AMD消费端业务营收将恢复。同时,随着AMD开放ROCm平台至消费级显卡,消费级显卡生产力将逐渐提高,消费级显卡市场占有率将逐渐提高。 盈利预测与投资评级:我们预计公司2023-2025年NON-GAAP净利润分别为48.7亿、78.2亿、92.3亿美元,对应现价(8月9日)PE分别为37倍、23倍、19倍,考虑到Instinct MI 300X加速器和消费级显卡重新带动增长预期,首次覆盖予以“买入”评级。 风险提示:AMD软件团队规模不足、业务和份额受到英特尔挑战、计算卡集群技术瓶颈、数据中心市场发展受阻 1.AMD历久弥新的半导体芯片设计公司 1.1.半导体行业巨头,四大业务线覆盖面广 美国AMD半导体公司专门为计算机、通信和消费电子行业设计和制造各种创新的微处理器,公司成立于1969年。AMD的主要业务有客户端业务、游戏业务、数据中心业务和嵌入式业务,主要产品有CPU处理器,独立显卡,半定制SOC,加速计算卡,嵌入式处理器等等。 公司在2022年重构了业务组合,将所有产品拆分为了数据中心业务、游戏业务、客户端业务和嵌入式业务。数据中心业务中,包含了EPYC霄龙服务器处理器,主要面向云计算、企业和高性能计算,还包含了Instinct MI GPU加速器,面向高性能计算和人工智能,除此以外,数据中心业务还包括了Xilinx中的AI部分以及Pensando的DPU产品;在游戏业务中,包含了为游戏机厂商制作半定制SOC的半定制业务,还有消费级Radeon系列显卡和为工作站推出的Radeon Pro系列显卡;在客户端业务中,包括了面向个人台式机和笔记本的锐龙、速龙处理器,以及为工作站推出的Threadripper PRO处理器和锐龙Pro处理器;在嵌入式业务中,包含了锐龙和霄龙嵌入式处理器,以及Xilinx的ALVEO、VERSAL和ZYNQ系列产品,主要面向医疗保健,工业,机器人,汽车,计算机视觉等领域用户。 图1:AMD产品线 1.2.管理层产品布局清晰明确,市值超过英特尔 AMD现任CEO为苏姿丰(Lisa Su)。苏姿丰在1986至1994在MIT完成了本科,硕士和博士的学习,于1994年加入德州仪器作为技术专员,1995年加入IBM担任半导体研发中心副总裁,于2007年加入飞思卡尔半导体。苏姿丰在2012年加入AMD,从2014年至今担任AMD首席执行官。 2014年就任前公司连续三个年度亏损,AMD简化了研发流程。AMD还建立了新的产品周期,即每年推出新一代GPU、每1.5年推出新CPU内核。其次,加深与客户的战略关系。AMD近年和索尼、微软的合作就是绝佳例证。最后,简化业务使其与新策略和重点保持一致。AMD进行了自上而下的组织结构微调,提高了高管沟通的透明度和频率,并鼓励培养根据包容性的企业文化。 2016年,发布Zen架构,Zen架构有着质的飞跃,AMD原本预计其IPC性能上比起Excavator挖掘机架可提高40%,实际上最终以52%的提升幅度超越了预期目标。ZEN架构处理器的出现,一下子打破了英特尔的垄断地位,市值也超过了英特尔。 2022年,AMD提出“AI优先”。2020年收购Xilinx(2022年完成),2022年收购Pensando,完成了“GPU+CPU+FPGA+DPU”的产品组合布局,瞄准不断增长的数据中心市场。公司股价走势紧跟AI龙头NVIDIA。 图2:AMD、Intel和NVIDIA股价走势 1.3.AMD历史复盘:几经调整,迎接AI、数据中心浪潮 1969~1987年,AMD公司成立:初创团队都是来自于仙童半导体。公司成立之初采取的是第二供应商策略,AMD先后是是仙童半导体、国家半导体等公司的第二替代供货商,在获得原厂芯片设计方案授权的基础上自行制造并销售芯片。在1976年Intel推出整合指令集代码的CPU之后,AMD和Intel进行了合作,成为了Intel的第二替代供应商。 图3:AMD第一个山寨CPU——Am9080 1980~2006年,AMD自主创新,迅速发展:在1980年后,AMD不再满足于第二替代供应商的身份,开始自主研发。在1987年Intel停止授权386之后,AMD营收大幅下滑,但是AMD还是在1991年推出了对标了80386的Am386系列,Am386系列芯片当年收入达到1.5亿美元,销量达到950万枚。在此之后,AMD坚定了自主创新的方向,在1995年,AMD的营收达到了25亿美元,利润超过2亿美元。1997年,AMD推出了K6架构的处理器,在2003年,AMD推出了基于K8架构的速龙处理器,两者都取得了成功。 2007~2016年,AMD收购ATI,衰退的十年:2006年,AMD以54亿美元收购了ATI,成为了第一家可以同时设计高性能CPU和GPU的半导体公司。收购ATI成为AMD走下坡的转折点,由于高估了ATI的商誉估值,AMD 2006-2008三个财年的营业利润都处在亏损状态。在这期间,Intel推出了酷睿系列CPU,取得了成功。而AMD在此期间推出了“推土机”架构,这个技术后来被证明是一个失败的设计,所以在这10年中,AMD只能靠低价来维持营收,股价不断走低。 图4:“推土机”架构 2017~2021年,Zen架构助AMD涅槃重生,游戏业务另辟蹊径:在2017年,AMD 发布了Zen架构,该架构的IPC相比“打桩机”架构提升了40%,同时,AMD还选择和TSMC合作,享受到了先进制程的红利,其服务器霄龙处理器取得了较大成功。同时,AMD由于它能够同时设计CPU和GPU的优势,它为游戏主机推出了高性价比的半定制方案,开拓了业务范围。在2020年AMD的市值也再次超过了英特尔。 2021年~至今,AI、数据中心优先,其它业务齐头并进:数据中心产业有着广阔的发展前景。伴随5G、人工智能、云服务等等业务的快速发展,催生出了大量的数据中心的需求。随着未来人工智能大模型等信息技术的不断发展,对于数据中心的需求也会不断增长。AMD除了有着的服务器处理器之外,还有为HPC和AI构建的Instinct GPU加速器、收购Xilinx获得的FPGA和自适应SoC,以及通过收购Pensando获得的DPU技术。AMD有着业内最广泛的数据中心产品组合。 2.数据中心需求持续增长,AMD丰富产品组合潜力较大 2.1.云计算和人工智能推动数据中心发展 #1)云计算不断增长,AMD服务器CPU为重要参与者 云计算是一种资源和服务共享的方式,在云计算平台,硬件资源、网络、应用环境都可以被随时随地、按需按量地分配调用。云计算是当前数字时代的核心技术,发挥着重要作用,可实现各类复杂的业务的协调发展。 根据中国信通院数据,全球云计算市场规模增长迅速,初步统计2022年全球云计算市场规模为4053亿美元,2017年到2022年市场规模年均复合增长率为22%。由于云计算的需求不断增长,云数据中心规模未来也会不断扩大。在云数据中心所使用的服务器CPU主要来自于Intel和AMD,2023年第一季度,AMD的服务器CPU市场占比为18%,Intel占比为82%。 #2)人工智能迅速发展,数据中心AI芯片前景广阔 根据IDC报告,包括包括软件、硬件、以AI为中心的系统服务在内,AI相关产业规模支出在2022年达到1212亿美元,IDC预测2023年将达到1540亿美元,同比增长26.9%。 随着越来越多的产品融合AI服务,到2026年AI相关产业规模支出将超过3000亿美元,2022-2026年的复合年增长率(CAGR)将达到27%。据Frost&Sullivan数据显示,2021年中国AI+金融服务的市场规模约为23亿元人民币,从2017年到2021年的复合年增长率为104.3%,未来其市场规模预计将在2026年达到约107亿元人民币。 同时,AI解决方案在医疗领域的市场规模从2017年的约4亿人民币增加到2021年的24亿人民币左右,CAGR为54.1%。 人工智能需要巨量的计算能力。数据中心必须提供强大的计算能力和存储资源,人工智能才能实时地处理大量数据集并进行训练和推理。通过GPU和TPU等专用硬件,数据中心可以加速复杂的计算,支持人工智能应用程序和工作负载。TrendForce数据显示,2022年,配备通用GPU(GPGPU)的AI服务器仅占全球服务器年出货量的1%。 预计从2022年到2026年,人工智能服务器的出货量将以10.8%的CAGR增长。 Reportlinker在其发布的2023人工智能芯片报告中提出,全球AI芯片市场将从2022年的156.5亿美元增长到2023年的232.9亿美元,复合年增长率(CAGR)为48.8%。预计2027年人工智能芯片将增长到888.5亿美元,2023-2027年CAGR为39.8%。现在,AI芯片市场的主要参与者包括NVIDIA、Intel、AMD、Alphabet、Mediatek、Qualcomm、NXP等。但在数据中心市场,竞争的焦点主要集中在NVIDIA、Intel和AMD之间。 #3)数据中心为AMD首要战略重点,具有丰富产品组合 伴随5G、人工智能、云服务等业务的快速发展,催生出了大量的数据中心的需求。 根据中国信通院的数据,数据中心的规模从2017年的465.5亿美元增长到2022年的746.5亿美元,过去5年的年均复合增长率为9.9%。随着未来人工智能大模型等信息技术的不断发展,对于数据中心的需求也会加速增长。 数据中心是AMD的首要战略重点。AMD除了有着领先的Epyc处理器之外,还提供了非常完整的产品组合,包括为HPC和AI构建的Instinct GPU加速器、收购Xilinx获得的领先FPGA和自适应SoC,以及通过收购Pensando获得的领先DPU。 AMD有着业内最广泛的数据中心产品组合。 图5:全球云计算市场规模(亿美元) 图6:2017-2023E全球数据中心市场规模(亿美元) 2.2.EPYC霄龙处理器:保持竞争力,扩大市场份额 #1)EPYC霄龙处理器发展历史回顾 AMD在2017年发布了第一代霄龙处理器。第一代EPYC处理器代号为“那不勒斯”,还支持128条PCIE3.0通道,具有8个内存通道。AMD在2019年推出了代号为“罗马”的第二代霄龙处理器,其最高支持64核128线程,128条PCIE4.0通道,8个内存通道;在2021年推出了代号为“米兰”的第三代霄龙处理器,其最高支持64核128线程,128条PCIE4.0通道,8个内存通道;