服务器行业深度研究报告：AI革命已至算力竞赛推动服务器迎来升级浪潮

业研究业研究证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号业深度研究报告口算力需求推动AI服务器加速渗透，核心供应链打开增量空间。ChatGPT火爆推动AI产业进入快速成长期，超算AI服务器需求有望迎来爆发式增长。AI服务器较普通服务器在并行运算及大模型训练等场景有显著优势，伴随大模型训练及终端快速渗透，其有望成为服务器细分市场中成长最快领域。从硬件配置上看AI服务器主要增加了GPU模块，为AI服务器成本中增量最大部分，综合成本占比超50%，与之配套的高性能存储、PCB等均有显著价值量提升，以PCB为例，主板因数据通信增加需升级规格，价值量较普通主板增长1倍左右，增量GPU模块需要增加金手指工艺板卡PCB，AI服务器PCB单机价值较普通服务器有数倍增长。伴随AI服务器放量，数据中心交换机也将因海量数据吞吐迎来升级，800G交换机渗透也有望带动交换机芯片、PCB、光模块等全面升级，零组件量价齐升可期。口Intel/AMD已经推出下一代服务器CPU，平台代际切换推动产业链全面升级。服务器CPU主要供应商Intel与AMD已经相继发布适配PCIE5.0协议的CPU，标志着服务器平台将从Whitley切换至EagleStream。本次平台代际切换将推动服务器零组件供应链迎来重大升级，除核心CPU升级外，内存协议将全面从DDR4切换到DDR5，带动高端存储及接口芯片迎来量价齐升，主板PCB也将从普通多层板全面升级至高多层高速通信板，参考历史服务器平台切换周期，平均每2年左右将迎来一次升级，供应链有望受益产品升级迎来新一轮成口服务器市场长坡厚雪，供应链国产化空间广阔。受益于云计算和全球数字化升级，服务器市场保持较快增长，22年全球规模超千亿美金，从服务器需求方到供应链核心环节主要参与公司大多为海外企业。国内受互联网需求拉动及政府信创需求爆发，国内服务器市场增长潜力巨大，供应链在海外市场份额亦有巨大发展空间。从价值量占比看，CPU、存储等核心芯片仍以海外巨头Intel、三星等大厂为主，利基市场及元器件环节国产厂商已有突破，内存接口芯片澜起科技为全球份额第一，PCB环节沪电股份、深南电路竞争力突出。伴随高端市场放量和国内服务器市场扩容，国产零组件有望从中低端向中高端加速渗透，远期成长天花板进一步打开。口AI发展奇点已至，数据中心需求拐点或将提前。22年中开始受美联储加息及全球经济放缓影响，海外巨头开始削减资本支出，数据中心进入下行周期。一季度以来ChatGPT持续火爆，AI有望引发一轮技术革命，美股科技公司财报电话会中均着重强调AI对未来产业的重构，受益AI的需求将迎来显著成长。近期产业链跟踪显示，AI服务器产业链订单已经逐步回暖，科技巨头纷纷加码投资，资本开支或将倾斜于算力基础设施，数据中心市场有望在AI带动下提前触底。口投资建议：AI产业革命有望引发算力竞赛，叠加DDR5渗透推动服务器迎来全面升级，AI服务器放量+DDR5渗透推动供应链核心环节迎来量价齐升。重点推荐深耕海外数通PCB大厂沪电股份、东山精密；建议关注内存接口芯片厂商澜起科技、聚辰股份，通信PCB龙头深南电路、生益电子，高速覆铜板厂商生益科技、南亚新材。口风险提示：AI技术发展和应用落地不及预期，数据中心需求不及预期，行业竞争加剧，中美贸易摩擦加剧。重点公司盈利预测、估值及投资评级EPS(元)PE(倍)PB(倍)股价(元)3E4E5E3E4E5E3E级.41.5837.224746资料来源：Wind，华创证券预测注：股价为2023年4月4日收盘价究所券分析师：熊翊宇m业编号：S0360520060001证券分析师：耿琛业编号：S0360517100004证券分析师：岳阳S60521120002行业基本数据只)相对指数表现%对表现2022-04-06~2023-04-0410%0%-9%22/0422/0622/0822/1123/0123/04电子沪深300相关研究报告展看半导体切磨抛装备材料的国产化趋势》3-03-01《激光雷达：汽车智能化加速渗透，激光雷达赛道有望迎来放量期》2123543%5%.8%.8%服务器行业深度研究报告投资主题报告亮点本报告主要从产业链角度阐述了服务器行业的发展机会，从引发产业升级的驱动出发，分析技术创新对供应链的影响，报告主体主要分五个章节，首先是从历史迭代规律阐述技术升级的周期，其次是引入当下备受关注的AI产业对AI服务器的影响，三四章节主要从供应链具体公司出发，落实到内存接口芯片和PCB两个国产厂商能充分参与分工的环节具体分析如何受益本轮产业升级，最后一个章节主要阐述产业链重点公司情况。投资逻辑AI产业革命有望引发算力竞赛，叠加DDR5渗透推动服务器迎来全面升级，AI服务器放量+DDR5渗透推动供应链核心环节迎来量价齐升。重点推荐深耕海外数通PCB大厂沪电股份、东山精密;建议关注受益于DDR5升级的内存接口芯片厂商澜起科技、聚辰股份，通信PCB龙头深南电路、生益电子，高速覆铜板厂商生益科技、南亚新材。证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号3 器平台升级历史 8(三)全球数字化推动数据中心持续扩容 12 ChatGPTAI点已至 15 升级 20DDR 22 23 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号4 m 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号5 图表62澜起科技营业收入情况(百万元) 26 图表66聚辰股份营业收入情况(亿元) 28 图表68沪电股份主营业务营收情况(亿元) 29证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号6图表69沪电股份不同地区收入情况(亿元) 29图表70东山精密主营业务营收情况(亿元) 29 图表72深南电路主营业务营收情况(亿元) 30 图表74南亚新材主营业务营收情况(亿元) 30 图表76生益科技主营业务营收情况(亿元) 31 图表78生益电子主营业务营收情况(亿元) 32 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号7是服务器的核心部件，决定了服务器的运算性能，芯片的更新迭代推动了服务器平台升(一)服务器产业链游供应商采购核心零部件，根据下游客户的需求生产、销售服务器整机给下游客户；计算资源向云端迁移，以客户。证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号8零部件行业特点特点提升，但占仍然比较小M美光硬盘海力士、美光、英特尔所主导C骅游应用结构分布情况%互联网政府金融服务其他%3.2%游应用结构分布情况(二)服务器平台升级历史级，共同推动服务器平台的升级换代。证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号9图表7全球x86服务器销量及销售额情况图表8Intel和AMD服务器CPU份额情况102%99.43%99.44%99.39%99.93%99.67%98.68%30%08%80%89.41%89.30%91.63%08%80%89.41%89.30%20142015201620172018201420152016Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4%资料来源：Omdia、转引自tomshardware，华创证券证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号10布将要发行第四代至强处理器处理器升级换代，服务器配套零部件迎来重大变化。Intel和AMD服务器处理器升级一直朝着处理速度更快、传输速率更高的方向发展。此次处理器架构的升级有两个显著的芯片，分别是串行检测集线器(SPD)、温度传感器(TS)以及电源管理芯片(PMIC)。tleyStreamLakerLakeakeRapids发布时间CPU内核CPU内核CPU内核CPU内核CPU内核33–2666zDDR3MT/s存PCIe总线0券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号11PCIePCIePCIe输速率PCB层数覆铜板等级idlossssUltralowlossrelyhitleyleStreamPUascadeLakeakeeRapidsAMD架构nZenZen3enPUNapleseMilanDDR5相对DDR4变化ICDDR5模块采用板载电源管理集成电路(PMIC)，帮助调节内存模组中不同组件DDR新采用将串行存在检测(SPD)EEPROM与更多Hub功能相集成的新装置，从的内存负载与外部分离开服务器DDR5内存模组向模组末端新添加了1颗温度传感器(TS)，用于监测整个DIMM长度上的热状况，可以更精细地控制系统散热，不会像DDR4一样因高温造瓶颈资料来源：金士顿官网，华创证券证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号12(三)全球数字化推动数据中心持续扩容R图表15全球新增和复制的数据量(ZB)012345670123456789012345 160%140%120%100%60%0%2000%PIDC全球计算力指数评估报告》算力指数评估报告》证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号13本、物质资本与经济增长之间的关系算力指数评估报告》16.9%17.6%17.0%16.2%35%29.0%26.6%27.9%26.3%16.9%17.6%17.0%16.2%5%5%20202021202220232024DC评估报告》，华创证券设成本的最大部分，市场规模快速扩张。21年全球数据中心资源规模及增长2481913.1%2481913.1%21935219352019年2020年2021年Q年全球服务器出货量销量(百万台)YoY4352107Q17Q27Q37Q48Q18Q28Q38Q49Q19Q29Q39Q40Q10Q27Q17Q27Q37Q48Q18Q28Q38Q49Q19Q29Q39Q40Q10Q20Q30Q41Q11Q21Q31Q42Q12Q22Q3%-20%1年全球数据中心市场规模及增长00市场规模(亿美元)YoY674.52019年2020年2021年Q年全球服务器销售额销售额(十亿美元)YoY507Q17Q27Q37Q48Q18Q28Q38Q49Q19Q29Q39Q47Q17Q27Q37Q48Q18Q28Q38Q49Q19Q29Q39Q40Q10Q20Q30Q41Q11Q21Q31Q42Q12Q22Q370%60%50%40%30%20%10%0%-20%证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号14开支及云计算收入情况收入(亿美元)资本开支同比增长率云计算收入同比增速0图表26微软资本开支及云计算收入情况资本开支(亿美元)云计算收入(亿美元)资本开支同比增长率云计算收入同比增速00及云计算收入情况00美元)云计算收入(亿美元)资本开支同比增长率云计算收入同比增速%19Q119Q219Q319Q420Q120Q220Q320Q421Q121Q221Q321Q422Q122Q222Q322Q4证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号15(一)ChatGPT迅速出圈，AI产业拐点已至I图表28ChatGPT能力突出图表29月活破亿应用排行榜资料来源：陈巍谈芯知乎号资料来源：机器之心公众号人工智能领域的iPhone时刻。进行复杂的交互。机器可以理解人复杂的意图，辅助人类干更多的工作，人类生产力将出货量证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号16T(二)预训练大模型潜力涌现，强人工智能曙光出现预训练模型参数大幅提升，涌现出惊人惊讶的智能。从AlexNet到GPT，模型参数量从成可以复杂的多轮对话。人工智能模型规模与表现呈正相关，随着模型的增大，图表34模型训练所需资源发展史Learning》WeiEmergentAbilitiesofLargeLanguageModels》情景学习(InstructionTuning)、思维链能力(COT)和人类对齐能力(RLHF)。足够大ChatGPT力，大模型或许是通往强人工智能的可行之路。证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号17资料来源：陈巍谈芯知乎号，华创证券(三)科技巨头加速下注AI行业，新一轮AI装备竞赛拉开序幕BardMicrosoftcopilot京东、阿里、IAI证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号18场景发展供的算力有限，单个大模型所需的算力由网络联接的成千上万的服务器组建大规模算力图表40全球数据规模图表41全球算力规模证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号19市场规模(亿美元)020202021E2022E2023E2024E2025E资料来源：华经产业研究院，华创证券场规模金额(十亿美元)YoY金额(十亿美元)0030%25%20%15%10%5%0%-5%资料来源：陈巍谈芯知乎号，华创证券中心交换机市场规模同比增长情况21Q121Q221Q321Q422Q122Q222Q322Q4GAAI器的需求将会高速增长。证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号20(一)内存接口及配套芯片升级内存模组(俗称内存条)是CPU与硬盘的数据中转站，在数据缓冲、性能稳定等方面发RDIMM存模组)、LRDIMM(减载双列直插内存模组)、UDIMM(无缓冲双列直插内存模块)、SODIMM(小外形证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号21内存接口芯片可以提升内存数据访问的速度和稳定性，是CPU存取内存数据的必由通按功能可分为：寄存缓冲器(RCD)，数据缓冲器(DB)。RCD用来BDDR口芯片示意图世代R无IMM无MMRIMMMM资料来源：澜起科技年报，华创证券MSODIMMRIC板载电源管理集成电路(PMIC)，帮助调节内存模组中不同组件(DRAM、寄存b证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号22的访问并将内部总线上的内存负载与外部分离开温度传感(TS)，用于监测整个DIMM长度上的热状况，可以更精细地控制系统资料来源：金士顿官网，华创证券世代R--R资料来源：澜起科技年报，华创证券(二)服务器平台升级，DDR5内存模组需求大幅提升IntelCPU存情况规格LakerLakeake668规格nenenen888BB片及配套芯片需求将会呈现爆发式增长。证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号233%7%0%6%%0%4%3%7%0%6%%0%4%4%组出货量占比器领域内存接口芯片市场规模86420市场规模(亿美元)YoY3%% 3%%20212022E2023E2024E2025E50%40%30%20%10%0%(三)内存接口芯片竞争格局接口芯片主要玩家世代研发时间跨度R0TI、英特尔、西门子、Inphi、澜起科2004年-2008年R>52008年-2014年R32014年-2017年R3澜起科技、瑞萨电子(原IDT)、Rambus17年至今存接口芯片行业市场竞争格局澜起科技Rambus瑞萨(原IDT)6876870证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号24澜起科技竞争优势明显，持续抢占市场份额。澜起科技凭借自主知识产权的高速、低功公司在DDR5世代继续领DDR芯片解决方案，是目前全球可提供全套解决方案的两家公司之一(根据澜起科技2022中报)。在DDR5世代，我们预计澜起科技的行业龙头地位会进一步加固，充分享受新世代的红利。服务器PCB主板将CPU与GPU、内存、硬盘等进行互连，是它们之间传输信号的通(一)服务器PCB主板制造工艺升级BPCIePCIePCIe输速率PCB层数relyhitleyleStreamPUascadeLakeakeRapidsAMD架构nZenZen3enPUNaplesMilan证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号25DPCBPCB战和关键流程其介电常数(Dk)、介质损耗因子(Df)与传输速度和损耗等相关。其中，Df是影响传对比输速率GT/S覆铜板等级idlossssUltralowloss1-4.396-0.010-0.008-0.004对标松下产品型号M及以上M及以上对应南亚产品型号relyhitleyleStreamUcadeakeeRapidsAMD架构nZenZen3enUNaplesMilan证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号26002H1002H1%0.00%.00%0001718201920202021已经通过一系列认证。下游采购商出于供应链安全的考虑，也在积极引入国内供应商。国产替代的进程。(一)澜起科技：内存接口芯片龙头，技术实力雄厚，布局高性能计算产业芯片(2022上半年营收占比为64%)和津逮服务器平台两大产品线。公司2021年营业现了业绩的高速增长。公司重视研发投入，技术实力雄厚，在内存接口芯片领域处于领图表62澜起科技营业收入情况(百万元)00%%2017201820192020 百万元)20212022H1架构，解决了传统集中式架构存在的功耗高、大容量与高速率之间冲突的问题，并被此外，公司依托其技术优势和强大的客户资源，不断拓展互连芯片新品类，如：PCIe证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号27平台(二)聚辰股份：配套澜起接口芯片，DDR5切换打开增量市场证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号28入，产品竞争力和市场地位进一步增强，产品的应用领域拓展到汽车、内存模组等高附图表66聚辰股份营业收入情况(亿元)654321030%25%20%15%10%5%0%-5%20172018201920202021EEPEOM产品其他智能卡芯片总营收YoY音圈马达驱动芯片02017201820192020研发支出(亿元)20212022H1OM段。随着DDR5内存模组渗透(三)沪电股份：服务器换机周期带动公司企业通讯板业务高增长公及工业设备板，收入占比依次为66%、23%和6%(根据2022年报)。公司抓住全球业。证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号29图表68沪电股份主营业务营收情况(亿元)90807060504030200201720182021202235%30%25%20%15%10%5%0%-5%20192020企业通讯板消费电子板汽车板其他主营业务办公及工业设备板总营收YoY图表69沪电股份不同地区收入情况(亿元)90807060504030200201720182019202020212022外大陆外大陆G(四)东山精密：硬板卡位北美云计算数通市场，管理改善持续兑现Multek合理，产能高配低用，产线稼动率不足拖累业绩释放。自收购以来，东山精密目标重点提升图表70东山精密主营业务营收情况(亿元)0%20212022H10017181920产品LED件CM总营收(YoY)净利率情况18%16%14%12%10%8%6%4%2%0%16.64%6.92%16.32%16.26%16.64%6.92%15.36%14.67%114.67%5.47%5.47%5.85%3.45%4.09%3.00%201720182019202020212022Q3资料来源：同花顺，华创证券证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号3026.53%26.47%22.40%11.72%12.34%11.72%26.53%26.47%22.40%11.72%12.34%11.72%(五)深南电路：通信板业务结构调整，算力需求及服务器升级打开新空间间调整，PCB结构已经显著改善，三大运营商最新年报指引算力投资将是重点方向，深可期。图表72深南电路主营业务营收情况(亿元)00008060402002017201845%40%35%30%25%20%15%10%5%0%(%)2019202020212022封装基板总营收YoY印刷电路板其他产品电子装联其他业务收入净利率情况30%230%23.71%23.71%%20%15%10.62%10.62%7.89%7.89%5%0%201820172019毛利率2201820172019毛利率2022净利率(六)南亚新材：乘服务器代际升级之契机，加速高速CCL产品与产能释放产品竞争力不断增强，逐步追上外资领先厂商的技术水准，在中高端产品上已经实现了但主要原材料(尤其是铜箔)价格降幅有限，导致毛利大幅下降；同时为开发产品和新图表74南亚新材主营业务营收情况(亿元)45403530252050201720182019202020212022120%100%80%60%40%20%0%-20%覆铜板粘结片其他业务总营收覆铜板粘结片其他业务32.5210.508%7%6%5%4%3%2%1%0%201720182019202020212022研发支出(亿元)研发支出比例资覆铜板企业，产品性能已不亚于国际领先企业同类产品，已能实现进口替代(根据公证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号31覆铜板的批量稳定交付能力有望提升。(七)生益科技：持续升级产品结构，推动高端覆铜板国产替代本下降有限、销量有所下滑。图表76生益科技主营业务营收情况(亿元)2502000050020172018201920202021202250%40%30%20%10%0%-20%覆铜板与粘结片印刷线路板总营收YoY(%)864206.00%5.00%4.00%3.00%2.00%1.00%0.00%201720182019研发支出(亿元)202020212022研发支出比例实现了订单与产能的良好协同。在汽车产品方面，新能源汽车依旧维持高景气度，公司的汽车耐高压、厚铜产品会从中受益。在高速产品方面，服务器的换机周期即将开启，(八)生益电子：产品结构持续优化，算力投资打开增量空间、汽车电子板、消费电子板、工控医疗板及其他板等。目证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号323745%36.540%35%3630%35.525%353745%36.540%35%3630%35.525%3520%34.515%3410%5%33.50%33-5%-10%202020212022印刷电路板其他业务 总营业收入(YoY)图表78生益电子主营业务营收情况(亿元)图表79生益科技毛利率和净利率情况