中信证券研报认为,算力产业链环节多、规模大、成长性好,仍是资产配置的良好选择。算力芯片、服务器、网络通信环节是算力产业链最大的子领域,测算得到2025年芯片、AI服务器相比2023年均有4倍以上业绩弹性,光模块有2倍以上业绩弹性。国产替代方面,2024年第二季度有望迎来芯片经济性拐点,或将促进商业正循环。建议关注全球和国产算力芯片龙头、芯片厂商核心合作的服务器厂商、光模块龙头公司。
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科技|算力产业链研究框架2024
算力产业链环节多、规模大、成长性好,仍是资产配置的良好选择。算力芯片、服务器、网络通信环节是算力产业链最大的子领域,我们测算得到2025年芯片、AI服务器相比2023年均有4倍以上业绩弹性,光模块有2倍以上业绩弹性。国产替代方面,24H2有望迎来芯片经济性拐点,或将促进商业正循环。我们建议关注全球和国产算力芯片龙头、芯片厂商核心合作的服务器厂商、光模块龙头公司。
▍算力产业链概况:从半导体到云服务,全球万亿美元产值。算力产业链具备如下特性:
1)环节多,上游半导体行业赋能算力芯片的设计制造,下游的网络设备、供电、散热等为算力芯片提供大规模运行环境,最终形成算力服务等形式。
2)空间大:根据我们测算,2025年全球AI算力芯片市场规模或接近3000亿美元,服务器市场规模或达到6000亿美元以上,全产业链市场规模或达到万亿美元以上。
3)弹性高:我们计算2025市场规模相对2023市场规模的增幅作为营收弹性指标,算力芯片、AI服务器、HBM的弹性可达4倍,数通光模块也可达到2倍以上。
▍产业链整体投资背景:需求稳固,估值合理,CAPEX可持续,货币环境改善。
1)需求持续:超大模型仍有能力问题待解决,Scaling Law仍然持续,对算力的需求也将持续增长。
2)估值合理:大多数核心公司的2025 PE一致预期估值倍数处在20-35倍之间,明显低于互联网泡沫时期。
3)CAPEX可持续:2023年以来,全球互联网大厂利润表现明显复苏,从2022年的的谷底跃升至历史新高,CAPEX与净利润之比仍处于历史上的合理位置,有增长空间。
4)货币环境改善:7月美联储多次表达降息可能性,与互联网泡沫时期的利率走势完全相反。
▍产业链价值量分析:芯片为利润核心,产业链多环节协同。
1)算力芯片:当前算力芯片出货仍受先进封装产能制约,后续料将缓解。
2)CPU:我们测算2025年AI服务器CPU出货有望接近700万颗,市场空间200亿美元以上,与传统服务器CPU空间相近;
3)服务器整机:2024年AI服务器收入有望达到2500亿美元,超过传统服务器,2025年市场规模或达到4500亿美元,占服务器整体的3/4;
4)光模块&交换机:Scale out网络当中,网络设备在集群中的价值量占比只与网络层数有关,无论是H100还是GB200集群,计算侧光模块(H100光模块等效折算为800G,GB200的统一折算为1.6T)与GPU的配比都等于网络层数。我们测算得到AI光模块和交换机带来的2025市场规模分别为180亿美元和280亿美元,弹性分别为200%+和70%。
5)铜连接:铜连接在短距离商相比光模块更节约成本和功耗,我们测算得到NVL72/NVL36*2的单机柜铜连接总价值量10万美元左右,相当于光连接方案的1/6,与黄仁勋在GTC2024的表述基本一致。我们认为2025年AI带来高速铜连接的市场增量有望超200亿人民币。
6)PCB:PCB中封装基板和HDI板的价值增量相对较大,我们测算得到NVL72 机柜中芯片载板和HDI板的价值量均在2万美元上下,市场增量均有望达到20亿美元以上,而传统多层板受到HDI的替代效应,其市场增量不如HDI。
7)散热&电源&数据中心:作为核心硬件的能量支持环节,散热、电源、数据中心的市场增量均与功率挂钩,我们测算得到2025年AI对服务器内部电源带来的功率需求增量达27GW,假设均价1元/W,市场增量50亿美元左右;散热功率需求大约需要20GW,按照冷板式系统每kW 1200美元左右的售价,2025市场增量也在50亿美元附近;数据中心环节,考虑PUE水平后,功率增量约30GW,按照1元/W的月租金计算,2025市场增量或达到500亿美元。
▍产业链展望:芯片国产化迎拐点,服务器垂直整合。
1)芯片:芯片环节利润占比仍在不断提升,我们测算得到芯片环节毛利润占产业链的比例有望从2023年的1/3提升到2025年的近60%。国产芯片目前有望迎来经济性拐点,我们测算得到2024年底国产产品有望首次在购置成本方面低于A100,实现初步商业可用性。
2)服务器:AI服务器开始独立于云服务器发展,从模块化走向高密度集成化,对于服务器厂商的上下游垂直整合能力要求更高,且要求服务器厂商必须早期介入芯片厂商的整机平台研发。
3)网络:当前属于光铜并进,铜连接的增加并不影响光模块的使用量。随着交换机的扩容,相同网络层数下的算力卡数量极限大幅增加,2层网络在A100时代最多承载800卡,H100时代2048卡,GB200时代已经可达万卡以上。
▍风险因素:
宏观经济增长乏力导致国内政府与企业IT支出不达预期的风险;国际贸易摩擦加剧的风险;相关产业政策不达预期的风险;全球流动性不及预期的风险;企业新业务投资导致利润与现金承压的风险;技术创新不及预期的风险;产业细分热门方向竞争加剧的风险;全球产业链核心企业业绩不达预期的风险;AI算力需求不及预期的风险。
▍投资策略。
我们认为算力产业链仍然是具备高配置价值的板块。