海外AI研究系列（二）：英伟达（NVDA.O）深度报告：AI时代的算力领军人

海外AI研究系列（二）：英伟达（NVDA.O）深度报告 AI时代的算力领军人2024年07月08日 GPU+DPU+CPU全面布局，AI软硬件一体化龙头优势领先。英伟达成立于1993年，构建以CUDA生态为核心，将底层GPU+DPU+CPU进行整合，提供数据中心的全领域加速计算方案，在持续推进的AI浪潮中，成为了软硬件一体化的云计算解决方案领导者。公司业务布局包括数据中心、游戏、专业可视化、汽车四大板块，数据中心业务伴随着AI浪潮高速成长，2025财年第一季度实现营收225.63亿美元，同比增长426.68%，同时公司其他几大业务板块业绩也在稳步提升，为公司整体营收和利润带来正向贡献。2024财年公司实现营收 609.22亿美元，同比+125.85%，实现净利润297.60亿美元，同比+581.32%； 2025财年第一季度公司业绩进一步提速，实现营收260.44亿美元，同比 +262.12%，净利润为148.81亿美元，同比+628.39%。AI浪潮仍处于训练阶段，伴随下游客户需求增长，公司业绩有望持续提升。 云商资本开支不断上修，反映出下游对AI的需求强劲。此前市场担忧AI训练的需求会随着大模型训练告一段落而放缓，而2024年以来北美四大云商纷纷上修全年资本开支指引，2024年一季度四大云商合计资本开支476亿美元，同比增长38.98%，反映出客户对训练算力的需求仍在超预期。当前阶段来看，训练侧的OpenAI等公司推出的大模型参数仍在呈指数级增长，而Sora等应用领域的模型推出，以及苹果接入GPT-4o等则反映出AI应用落地节奏的加速，有望带来新一轮的推理侧算力需求。目前来看，AI进展仍处于早期阶段，生成式人工智能的推进将给英伟达带来持续增长的下游需求。 GB200等产品大幅加强了英伟达在AI算力领域的领先优势。此前英伟达在算力领域的核心优势在于强大的硬件性能以及完善的软件生态壁垒。2023年以来，AMD、Intel等芯片设计公司，以及谷歌、微软、Meta、亚马逊等英伟达的下游客户纷纷增强加速卡领域的布局，例如AMD加大ROCm生态的投入，并且推出MI300X等更高性价比的产品，意图抢占英伟达的市场份额。而英伟达的H200、Blackwell平台以及GB200等产品则进一步加强了英伟达的领先优势。英伟达通过H200等产品给客户提供更多更具性价比的选择的同时，又通过GB200在服务器架构上的优化，解决了GPU之间的互联瓶颈，大幅提升了英伟达服务器的推理和训练能力，也改善了英伟达的产业链上下游话语权。展望未来，我们认为英伟达在算力领域的优势和壁垒有望被不断巩固。 投资建议：AI浪潮正在加速，云厂商在训练侧的需求持续提升，并且后续的推理场景有望带来更大的算力市场空间。英伟达在AI领域的布局领先，同时与竞争对手的差距逐步扩大。在生成式人工智能给英伟达数据中心业务带来持续成长动力的同时，公司的其他三大业务板块也在稳步增长。展望未来，公司业绩有望持续提升，建议积极关注。 风险提示：AI行业需求波动的风险；行业竞争格局变化的风险；产品研发进度不及预期的风险；宏观经济及下游需求恢复不及预期的风险。 代码 简称 股价 （美元） EPS（美元） PE（倍） FY2024AFY2025EFY2026EFY2024AFY2025EFY2026E 重点公司盈利预测、估值与评级 推荐维持评级 分析师方竞 执业证书：S0100521120004 邮箱：fangjing@mszq.com 分析师易永坚 执业证书：S0100523070002 邮箱：yiyongjian@mszq.com 分析师宋晓东 执业证书：S0100523110001 邮箱：songxiaodong@mszq.com 相关研究 1.电子行业周报：AI终端新趋势：散热、耳机 AR-2024/07/07 2.半导体行业点评：长鑫金桥扩产，看好存储封测产业链机遇-2024/06/30 3.电子行业点评：全球视角，探讨晶圆厂投资 -2024/06/24 4.电子行业2024年中期投资策略：AI产业的新范式-2024/06/18 5.电子行业点评：WWDC召开，三大视角探索苹果端侧AI创新-2024/06/12 NVDA.O英伟达125.831.202.723.671054634 资料来源：Bloomberg，民生证券研究院；（注：股价为2024年7月5日收盘价；公司数据采用Bloombe 一致预期） 目录 1英伟达：人工智能时代AI算力领军者3 1.1业务持续转型升级，全面拥抱人工智能3 1.2AI芯片驱动高速增长，软硬件结合构建竞争壁垒5 2AI开启大算力时代，加速卡需求井喷7 2.1生成式AI带动加速卡需求快速增长7 2.2各环节厂商入局，“一超多强”时代开启10 3软硬件生态领先，加速卡龙头地位稳固13 3.1加速卡全性能领先，GB200拉开差距13 3.2GPU+CPU+DPU全布局，从加速卡向系统巨头升级16 3.3软件生态至关重要，CUDA优势长期存在18 4其他业务板块稳健增长21 4.1游戏业务：收入保持稳定，技术业内领先21 4.2专业可视化业务：加强AI导入，应用场景广阔22 4.3汽车：拥有完整解决方案，与客户深度合作23 5投资建议25 6风险提示27 插图目录28 表格目录28 1英伟达：人工智能时代AI算力领军者 1.1业务持续转型升级，全面拥抱人工智能 NVIDIA成立于1993年，通过构建以CUDA生态为核心，将底层GPU+DPU+CPU进行整合，提供数据中心的全领域加速计算方案，并结合AI+云计算的时代背景，成为人工智能时代软硬件一体化AI+云计算解决方案领导者。其发展历程主要可分为以下几个阶段： （1993-1998）起步发展阶段：NVIDIA在成立之初通过生产3D图形芯片布局游戏和多媒体市场。1997年4月，公司推出全球首款128bit的3D处理器RIVA128，这是第一款支持微软Direct3D加速的图形芯片，也是当时市场上唯一真正具有真正3D加速能力的2D+3DAGP显卡，上市四个月出货量突破100万片。1998年，英伟达正式与台积电签约建立合作伙伴关系。1999年公司推出的RIVATNT2在制程工艺升级的同时核心频率和显存容量皆有极大提升，并以价格优势扩大市场份额，帮助公司成为行业龙头。 （1999-2005）快速成长阶段：英伟达于1999年纳斯达克在上市，发行价 为12美元，发行数量为350万股。同年推出Geforce256，这是全球真正意义上第一块GPU独立显卡。2000年3月，英伟达成功拿到微软首款XBOX游戏机的图形处理器订单，保持图形处理领域的领先优势，游戏产业和英伟达显卡技术进步互相促进。 （2005-2016）转型拓展阶段：2006年，英伟达推出CUDA软件平台，展示GPU强大的并行处理能力，把显卡的边界从游戏和3D图像处理扩展到通用加速计算的领域。在此阶段英伟达全面完善产品线，产品覆盖高中低端下游各应用市场，如GeForce系列显卡针对PC游戏市场，Tesla和Quadro系列GPU被广泛应用于机器学习、数据科学、计算机视觉等领域，DRIVE高级驾驶辅助系统助力公司布局自动驾驶领域。 （2016-至今）AI加速阶段：2016年公司推出全球首款一体化深度学习超级计算机——DGX-1，搭载8块P100加速器的超算，可强力支持人工智能应用程序，正式开启人工智能时代。2018年，英伟达推出“Turing(图灵)”GPU架构，重新定义计算图形，并为全球首款具备实时光线追踪功能的GPU（即RTX8000）提供支持。近年来随着AI算力迭代升级，公司借助NVIDIAOmniverse平台，广泛覆盖人工智能、加速计算、元宇宙、游戏、机器人、自动驾驶等领域，为公司的长远发展拓展更多可能。 图1：英伟达发展历程 资料来源：英伟达官网，民生证券研究院整理 产品线方面，英伟达在数据中心、游戏、专业可视化、汽车四大业务板块均有业务布局。 1）数据中心业务：公司已完成CPU+GPU+DPU三芯的硬件布局，通过底层硬件架构和CUDA生态整合，构建全领域加速计算平台。近几年公司业绩增长主要由数据中心贡献，公司也将加快技术迭代速度，重塑AI时代的数据中心。 2）游戏业务：公司提供用于PC的GeForceRTX和GeForceGTX显卡、用于其他游戏机的GeForceNOW云游戏、用于在电视播放高质量流媒体的SHIELD，并与游戏方合作提供开发服务。截至2024年3月，公司在游戏GPU领域的市占率超过80%。 3）专业可视化业务：NVIDIARTXGPU和EGX平台为客户提供涵盖专业图形渲染、云端XR应用、AI数据科学与大数据研究的专业可视化业务，可应用在汽车、建筑、医疗、影视媒体等多场景。 4）汽车业务：DRIVEOrinSoC芯片能够为自动驾驶功能、置信度视图、数字仪表盘以及AI座舱提供强力支持，Hyperion架构将AI计算与完整的传感器套件集成整合，能加速自动驾驶的开发、测试和验证过程。 软件方面，英伟达拥有完善的底层基础框架和上层应用工具。CUDA、DOCA等底层应用框架降低芯片产品的编程难度，更好实现全平台融合，GeforceNow、Omniverse、AIEnterprise、Drive等应用平台助力公司开拓不同商务场景，英伟达与不同终端客户的深度合作可以让英伟达及时预测技术发展的方向，为公司的可持续发展提供助力。 图2：英伟达软硬件产品线 资料来源：英伟达官网，民生证券研究院 1.2AI芯片驱动高速增长，软硬件结合构建竞争壁垒 英伟达业务结构可分为数据中心、游戏、专业可视化、汽车和机器人四大板块。数据中心营收占比较高，且近几年公司业绩增长主要由数据中心板块贡献，而游戏和可视化业务保持稳定。数据中心FY25Q1营收225.63亿美元，占比86.63%，同比增长426.68%。游戏业务FY25Q1营收26.47亿美元，占比10.16%，同比增长18.17%。专业可视化业务FY25Q1营收4.27亿美元，占比1.64%，同比增长44.75%。汽车和机器人业务FY25Q1营收3.29亿美元，占比1.27%，同比增长11.15%。从FY22Q1到FY25Q1，数据中心业务营收占比从36.18%提升到86.92%，上升50.74pct；游戏业务营收占比从48.76%减少到10.16%，下降 38.60pct。专业可视化业务营收从FY22Q1的3.72亿美元增加到4.27亿美元，汽车业务营收从FY22Q1的1.54亿美元增加到3.29亿美元，随着AI技术的不断发展，数据中心对公司的重要性不断提升，该业务的营收金额和营收占比有望持续走高。 图3：FY2022-FY2025Q1公司各业务营业收入（亿美 图4：FY2022-FY2025Q1公司各业务收入占比（%） 元） 300 250 200 150 100 50 0 数据中心游戏专业可视化汽车其他 100% 80% 60% 40% 20% 0% 数据中心游戏专业可视化汽车其他 资料来源：Bloomberg，民生证券研究院资料来源：Bloomberg，民生证券研究院 得益于人工智能和高性能计算前所未有的需求水平，英伟达2024财年总营 收达到609.22亿美元，同比增长125.85%，净利润为297.60亿美元，同比增长581.32%。2024年一季度公司推出的Blackwell平台以万亿参数规模推动AI计算的新时代，该季度营收为260.44亿美元，同比增长262.12%，净利润为148.81亿美元，同比增长628.39%。展望2024年，随着Blackwell在二季度开始量产，并与客户构建数据中心，丰富的软硬件生态系统会加快公司技术更新的速度，业绩有望继续增长。 图5：FY2018-FY2025Q1公司总营收及同比（亿美元，%） 图6：FY2018-FY2025Q1公司净利润及同比（亿美元，%） 700 60