国产CPU+DCU龙头，信创+AI双轮驱动高速增长

国产CPU及DCU领军企业，性能与生态共筑成长基石。 海光信息是国内稀缺的同时具备CPU及DCU产品的微处理器领军企业。CPU产品方面，公司引进、吸收AMD公司的“Zen”微架构，为公司CPU产品性能打下良好基础，各项性能指标国内领先，同时兼容x86指令集，生态优势显著，已广泛应用于电信、金融、互联网、教育、交通等重要行业或领域。DCU产品方面，公司DCU产品性能指标达到国际同类型高端产品水平，同时兼容“类CUDA”架构，能够较好地适配国际主流商业计算软件和人工智能软件，可广泛应用于大数据处理、AI、商业计算等计算密集类应用领域。公司CPU与DCU产品亦可协同配合，为客户提供成熟生态体系的配套式解决方案。 信创产业持续推动服务器CPU国产化浪潮，公司在国产替代中具备显著优势。 需求侧：信创产业正以“2+8+N”的节奏快速发展，其中服务器、CPU作为信创产业基础硬件板块的重要组成部分，国产替代进程有望加速。供给侧：公司作为国产x86服务器CPU的代表性企业，生态优势在行业信创中有望得到充分发挥。 根据IDC数据，2022年x86架构服务器市场规模占比达全部服务器市场的90%，海光CPU系列产品兼容x86指令集以及国际上主流操作系统和应用软件，软硬件生态丰富，相较于华为鲲鹏、飞腾等国内ARM架构的服务器CPU厂商以及龙芯中科、申威等国内自研架构的服务器CPU厂商来说，有望在国产服务器替换及新增需求中获得相对更大的市场份额。 AI大模型拉动算力需求快速增长，DCU打开公司第二增长曲线。 在经历了浅层机器学习、深度机器学习等漫长的技术积累过程后，AI新浪潮以2017年基于Transformer的预训练模型为起点，并在2020年GPT-3大模型发布后突破技术奇点。自2022年以来AIGC实现技术和产业端的快速发展，GPT-3参数量达1,750亿，GPT-4参数量有望达到万亿以上，这将极大地提升算力需求，助力算力芯片市场规模提升。公司DCU产品性能强劲，支持FP64、FP32、FP16等精度训练与推理，生态相对成熟，有望充分受益于国内算力芯片需求提升及国产化进程。 盈利预测与投资建议：我们预测公司2023-2025年归母净利润10.4/14.5/20.7亿元，2023年12月14日收盘价对应2023-2025年168/121/85倍P/E。我们认为公司作为A股稀缺CPU+DCU龙头标的，有望充分受益于信创快速发展和算力需求攀升，故可享受一定估值溢价，首次覆盖给予“买入”评级。 风险提示：研发进展不及预期，市场竞争加剧，“实体清单”供应链不确定性。 股票数据 1.公司概况：国产CPU及DCU领军企业 公司为国产通用处理器及协处理器的领军企业。公司成立于2014年，是国内少数几家同时具备高端通用处理器（CPU）和协处理器（DCU）研发能力的集成电路设计企业，专注于研发、设计和销售应用于服务器、工作站等计算、存储设备中的高端处理器，建立了完善的高端处理器的研发环境和流程，产品性能逐代提升，功能不断丰富。 通用处理器（CPU）产品性能强劲，产品线丰富，兼容x86指令集，生态优势显著。公司CPU产品内置多个处理器核心，集成通用的高性能外设接口，拥有完善的软硬件生态环境和完备的系统安全机制。针对不同应用场景对高端处理器计算性能、功能、功耗等技术指标的要求，分别提供海光7000系列产品、5000系列产品、3000系列产品，其中海光7000、5000系列主要应用于服务器，海光3000系列主要应用于工作站和边缘计算服务器。目前公司CPU全系产品已迭代至第三代（海光三号），产品性能提升显著，海光三号为公司2023年主力销售产品，截至23H1海光四号、海光五号处于研发阶段。同时公司CPU系列产品兼容x86指令集及国际主流操作系统和应用软件，软硬件生态丰富，已广泛应用于电信、金融、互联网、教育、交通等重要行业或领域。 协处理器（DCU）产品兼容“类CUDA”环境，应用场景广泛。公司DCU产品以GPGPU架构为基础，内置大量运算核心，具有较强的并行计算能力和较高的能效比，适用于向量计算和矩阵计算等计算密集型应用。目前公司DCU产品为8000系列，截至23H1，8000系列第一代产品深算一号已实现量产销售，深算二号即将发布，深算三号研发进展顺利。同时公司DCU产品兼容ROCmGPU计算生态，能够较好地适配国际主流商业计算软件和人工智能软件，可广泛应用于大数据处理、AI、商业计算等计算密集类应用领域，主要部署在服务器集群或数据中心。 图1：海光产品介绍、迭代历程及成长驱动力 1.1.股权结构：与AMD共同成立子公司，获x86技术授权 公司与AMD建立子公司海光微电子和海光集成以实现x86技术授权。公司无控股股东、实际控制人，2018年以来公司前两大股东分别为中科曙光和成都国资（含成都产投有限、成都高投有限及成都集萃有限，系一致行动人），两者持股比例分别为27.96%和17.00%，股权结构较为稳定清晰。2016年和2017年，海光微电子、海光集成分别与AMD签署了《技术许可协议》，约定了AMD将高端处理器相关技术及软件许可给两家合资公司。AMD按照协议约定向海光微电子、海光集成交付了相关知识产权，海光微电子、海光集成依照协议约定向AMD支付了相关费用，不存在知识产权方面的纠纷及潜在纠纷。 图2：海光信息股权结构（截至3Q23） 公司多名董事、高管及核心技术人员拥有在中科曙光、AMD、Intel任职经历，其研发和管理经验能够为公司的发展提供稳定支撑。高素质的研发团队是公司核心竞争力的重要组成部分，截至1H23，公司研发技术人员1,382人，占员工总人数的90.33%，多数核心研发人员具有二十年以上高端处理器研发经验，骨干研发人员拥有成功研发x86处理器或ARM处理器的经验，为公司自研芯片提供强有力的技术支持。 表1：公司董事、监事、高级管理人员与核心技术人员概况 1.2.财务分析：营收规模快速增长，盈利能力持续提升 公司营业收入快速增长。2022年，公司营业收入为51.25亿元，同比增速121.83%，其增长主要受益于1）产业发展以及众多行业对国产处理器需求的大幅增加，促进了公司占据更大的市场份额；2）公司通过产品迭代、功能提升等方法，不断提升产品竞争优势，公司2022年推出海光三号并实现量产，产品线不断丰富，满足客户需求。 2021年公司实现扭亏为盈，2022年归母净利润大幅提升。公司2018年-2020年出现连续亏损，主要原因为公司产品上市初期营业收入规模相对较小，公司设立以来研发资金投入较大，对骨干员工实施了多次股权激励并相应确认了较大金额的股份支付。2021年公司自设立以来首次实现盈利，主要原因是市场需求增加较快，以及公司DCU产品实现规模销售。2022年归母净利润同比增长145.65%，主要系收入增长，同时利息收入和政府补贴增加所致。 图3：公司营业收入情况 图4：公司归母净利润情况 公司营收结构逐步多元化，下游应用领域广阔。公司最初产品以高端服务器产品7000系列为主，近年面向中端服务器市场的5000系列、面向工作站市场的3000系列同样开始快速放量贡献营收。在2021年，公司8000系列深算一号实现销售，公司营收结构进一步多元化。在下游应用领域方面，2019年，公司互联网、电信行业市场推广初见成效，基于前期电信、金融、互联网等终端领域对公司产品的测试和认可，2020年公司实现了电信运营商集采、金融行业入围等市场突破，市场需求旺盛，产品主要用于电信运营商云服务资源池系统支撑云业务，银行和证券公司查询、交易系统，互联网的搜索、计算服务、存储等应用。公司同年进入专项目录，党政等终端领域市场需求快速增长。 图5：2018-2021年公司各产品营收占比 图6：2019-2021年公司下游领域营收占比 公司毛利率稳中有升，1H23实现62.87%的较高水平。2019年-2021年，公司毛利率从37.31%增长到55.95%，总体呈现逐步增长的趋势，主要原因为公司早期阶段业务规模较小，自研无形资产摊销金额占营业收入的比例较高，拉高了产品的单位成本，后续随着公司产品大规模放量，公司毛利率逐步稳定。2022年公司毛利率为52.42%，较2021年降低3.5pcts，主要系22年封装测试成本上涨所致。与同业公司相比，公司22年及以前毛利率与国产CPU龙头龙芯中科基本相当，1H23毛利率大幅超越龙芯中科并向国内AI芯片龙头寒武纪靠拢，我们认为随着公司高毛利业务DCU产品占比的不断增加，公司毛利率有望持续提升。 图7：公司毛利率与净利率情况 图8：可比公司毛利率情况 公司费用率呈下降趋势，盈利能力持续改善，研发投入持续加强。由于公司营业收入规模快速增长及运营效率提升，2022年公司销售费用率下降至1.58%，管理费用率下降至2.63%。2022年公司研发总支出20.67亿元，研发投入率40.33%，研发投入总量显著高于同业公司。截至1H23，公司研发技术人员1,382人，占员工总人数的90.33%，累积取得发明专利550项、实用新型专利81项、外观设计专利3项、集成电路布图设计登记证书200项、软件著作权206项。 图9：公司费用率情况 图10：可比公司研发投入情况 2.CPU：信创产业持续推动国产替代，公司有望充分受益 2.1.全球CPU市场：Intel与AMD双寡头格局，x86生态占据话语权 CPU（Central Processing Unit）是计算机的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元，是计算机、服务器等设备的核心组成部件。由于宏观经济压力导致的消费电子需求疲软，CPU市场规模在2022年有所下降，根据Gartner数据，2022年全球PC出货量达到2.86亿台，同比下降16.2%。Canalys通过对渠道伙伴PC库存调查得知，库存不足一周的渠道商自23年1月的33%增至6月的41%，即2Q23库存情况进一步改善。在库存持续修正和季节性因素影响下，3Q23起PC市场有望逐渐开始复苏（据Yole、Canalys）。 图11：2019-2023E全球CPU市场规模及增速 图12：1Q18-2Q23全球PC出货量及增速 2.1.1.x86为主流架构，具备显著生态优势 应用程序最终需要转化为“指令”才能在CPU上运行，所以采用的指令集对于CPU的设计尤为重要。按照采用的指令集，CPU可以分为复杂指令集（CISC）和精简指令集（RISC）两大类。复杂指令集架构与精简指令集架构是基于两种不同的指令集思路进行设计，这两种架构有着各自不同的特点：复杂指令集指令丰富、寻址方式灵活，以微程序控制器为核心，指令长度可变，功能强大，复杂程序执行效率高；精简指令集指令结构简单、易于设计，具有较高的执行能效比。 表2：x86、ARM、MIPS和Alpha架构特点 x86架构拥有更高的软硬件成熟度，具备显著的生态优势。在操作系统领域，Windows和Linux均兼容x86架构；在应用软件方面，得益于对独立软件开发商的指令集开放与应用平台操作系统一致性，显著降低了技术开发门槛，使得x86架构下的软硬件环境的成熟度相较于其他架构具有明显优势；在指令集扩展方面，主流x86 CPU扩展了MMX、SSE、AVX、SIMD等指令集，取得了巨大成功。 当下不论是在PC还是在服务器领域，x86都是主流选择。根据Mercury Research数据，1Q23消费级产品中x86架构市占率约为85.2%；另根据IDC数据，1Q23服务器中x86架构市占率为90.3%，使用x86架构能够更好的匹配当下的软硬件生态，降低应用迁移转换等适配工作成本。 图13：4Q20-1Q23消费级产品x86架构市占率（按出货量） 图14：1Q18-1Q23服务器x86架构市占率（按销售额） 2.1.2.AI服务器市场驱动CPU需求蓬勃发展 CPU可以应用在服务器、工作站、个人计算机（台式机、笔记本电脑）、移动终端和嵌