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证券研究报告半导体2025年04月11日海光信息(688041.SH)公司深度高端“CPU+GPU”双卡位,迎自主可控核心驱动评级:买入(维持)最近一年走势市场数据2025/04/10141.27当前价格(元)52周价格区间(元)总市值(百万)流通市值(百万)总股本(万股)流通股本(万股)日均成交额(百万)近一月换手(%)海光信息沪深300137%105%73%41%67.30-171.90328,847.35125,430.11232,433.8188,655.724,678.059%50.10-23%2024/04/092024/06/092024/08/092024/10/092024/12/092025/02/092025/04/09相关报告相对沪深300表现表现1M3M12M《海光信息(688041)2024年年报点评:存货金额同比增长405%,DCU与互联网大厂积极适配(买入)*半导体*刘熹》——2025-03-03海光信息沪深300-11.5%-6.5%-4.5%-2.5%87.0%4.3%《海光信息(688041)公司点评报告:预计Q4“双芯”增长,看好2025年成长加速(买入)*半导体*刘熹》——2025-01-15《海光信息(688041)公司动态研究:Q3业绩倍数增长,存货+预付款展现成长信心(买入)*半导体*刘熹》——2024-10-202核心提要u

公司概览:“国资背景+国产使命”,高端处理器领军公司为国内高端处理器领域的头部公司,提供应用于服务器、工作站等计算、存储设备中的高端处理器及相关技术服务。2024年,公司营收91.62亿元,同比+52.40%。公司持续在关键技术领域加大研发投入,2024年研发费用29.10亿元,同比增长31.76%,研发团队在高端处理器设计、验证等关键技术领域实现突破,形成大量自主知识产权。公司兼具高端CPU+GPU双核心,在异构计算趋势下,公司优势有望持续显现。u

高端处理器行业:AI驱动算力革命,加速卡迎国产化新机遇1)需求端:海内外大模型迭代,互联网AI及云计算资本开支加大。2024年,Open

AI

o1、Claude、Gemini等多模态模型相继诞生。微软、谷歌、腾讯、字节跳动等国内外互联网大厂2024年资本开支大幅增加,预计未来将加大在AI和云计算方面投入。2)供给端:全球AI芯片出货量提升,国产化进程提速。据Precedence,预期2026年全球AI芯片市场规模477亿美元,2024-2026年CAGR为29.72%,推理芯片占比61%。据IDC,2024上半年,中国加速芯片的市场规模达超过90万张,GPU卡占据80%的市场份额。u

海光CPU与DCU:对标全球先进水平,持续推动技术创新1)CPU:CPU细分为海光7000、5000、3000系列产品,兼容国际主流x86处理器架构和技术路线,具有先进的工艺制程、优异的系统架构、丰富的软硬件生态等优势,目前在售产品主要为海光三号。2)DCU:DCU规划为海光8000系列,GPGPU优势明显,具备大规模并行计算能力,同时兼容“类CUDA”环境。目前深算三号研发进展顺利,性能实现翻倍增长,预计将迅速实现大规模应用。u

盈利预测和投资评级公司是国产CPU和GPU双赛道领军,将受益于AI算力产业加快发展。我们预计2025-2027年公司营业收入分别为155.89/228.43/313.22亿,归母净利润分别为36.6/54.89/74.56亿元,EPS分别为1.57/2.36/3.21元/股,当前股价对应PE分别为90/60/44X,维持“买入”评级。u

风险提示:中美博弈加剧、宏观经济影响下游需求、AI算力产业发展不及预期、市场竞争加剧、新品研发不及预期。3预测指标2024A916252202522843472027E3132237营业收入(百万元)增长率(%)归母净利润(百万元)增长率(%)摊薄每股收益(元)ROE(%)1931533660905489507456360.83101.572.36203.211622P/E180.4717.1938.0085.5089.7214.1821.0652.9359.8211.9314.3736.5444.049.8110.4827.67P/BP/SEV/EBITDA资料:Wind资讯、国海证券研究所4目录3.1、海光CPU发展迅速,公司建立强大生态优势3.2、海光DCU兼容类“CUDA”环境,双引擎驱动互联网生态领航1.1、主要产品:包括通用处理器CPU/深度计算处理器DCU1.2、发展历程:持续研发,稳健成长1.3、股权结构:国资背景深厚,发展基础稳固1.4、公司业绩维持快速增长,2020-2024年营业收入CAGR为73%1.5、公司毛利率维持稳定提升趋势,销售&研发力度持续加大1.6、技术储备:夯实技术壁垒,打造新质生产力引擎2.1、大模型开启产业新周期,AI芯片市场景气度上升2.2、美国持续加大对华制裁,我国国产化进程持续推进5一、公司概览:“国资背景+国产使命”,高端处理器领军61.1、主要产品:包括通用处理器CPU/深度计算处理器DCUl

公司产品包括通用处理器CPU/深度计算处理器DCU及相关技术服务。其中,海光CPU主要面向复杂逻辑计算、多任务调度等通用处理器应用场景需求,兼容国际主流x86处理器架构和技术路线,按照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,细分为7000、5000、3000三大产品系列。公司的通用处理器CPU产品已经广泛应用于电信、金融、互联网、教育、交通等重要行业、领域和关键信息基础设施。l

海光DCU采用“类CUDA”通用并行计算架构,能够较好地适配、适应国际主流商业计算软件和人工智能软件,细分为8000系列的各个型号。海光DCU具备自主研发的DTK软件栈,是目前国内AI芯片生态中最为完备的生态之一,极大的减少了应用迁移难度。图:公司产品族资料:海光信息公告71.2、发展历程:持续研发,稳健成长l

2014年10月24日,天津海泰科技投资管理有限公司出资设立海光有限。公司的主营业务为研发、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。2020年,海光信息以整体变更的方式设立。l

2016年公司启动海光一号CPU产品设计,于2018年实现量产;2017年公司以海光一号为基础启动第二代CPU海光二号的产品研发工作,并于2020年实现量产;2018年启动海光三号研发,并于2022年实现量产;同年启动动深算一号DCU产品设计,已于2021年实现商业化应用;2019年启动研发第四代CPU产品海光四号;2020年启动研发第二代DCU深算二号产品。2023年正式发布深算二号DCU。目前深算三号研发进展良好。图:公司产品体系发展简要历程天津海泰科技投资管理有限公司出资设立海光有限启动第二代CPU海光二号启动第四代CPU海光四号深算一号实现商业化应用海光三号实现量产深算三号研发进展顺利的产品研发的产品研发2014201720192021-202220242016201820202023深算二号正式发布基于AMD授权技术公司启动海光一号CPU产品设计启动第三代CPU海光三号的产品研发、海光一号实现量产启动深算一号DCU产品设计海光二号实现量产启动深算二号DCU产品研发资料:公司招股书、公司官网、日报、财联社、Wind、国海证券研究所81.3、股权结构:国资背景深厚,发展基础稳固l

依靠国资背景,公司发展基础稳固。截至2024年报,曙光信息是公司第一大股东,持股27.96%;天津海富天鼎为公司第二大股东,持股10.81%;第三大股东成都产业投资集团有限公司持股7.21%,和成都高新投资集团有限公司及成都高新集萃科技有限公司系一致行动人。图:海光信息股权结构(截至2024年报)中科院计算所昆山泛海轻舟员工持股平台16.36%曙光信息天津海富天鼎成都蓝海轻舟香港中央结算三

计1

7

.

0

0

%27.96%10.81%6.09%2.93%海光信息49%1.14%70%100%100%海光集成电路海光微电子(成都)海光云芯致象尔微电子海光微电子(杭州)30%51%AMD资料:海光信息2024年报、爱企查、国海证券研究所91.4、公司业绩维持快速增长,2020-2024年营业收入CAGR为73%l

公司收入&利润维持长期快速增长。2024年,公司营收91.62亿元,同比+52.40%,公司CPU与DCU产品持续迭代,将受益于国产高端处理器的需求持续增长。2020-2024年CAGR为73.04%;归母净利润19.31亿元,同比+52.87%。扣非后归母净利润18.16亿元,同比增长59.79%;销售活动现金流107.5亿元,同比增长65%。l

2024年Q4公司业绩稳步增加。公司营收30.26亿元,同比增长46.22%;归母净利润4.05亿元,同比增长12.09%;扣非后归母净利润3.41亿元,同比增长12.7%。图:公司营收及增速图:公司归母净利润及增速营收(亿元)同比增长归母净利润(亿元)同比增长1009080706050403020100170%180%160%140%120%100%80%2520151051000%900%800%700%600%500%400%300%200%100%0%91.62936%19.31126%122%60.1212.6351.258.03752%60%3.27123.140%017%146%10.22202020%-0.391453%57%202353%2024-50%2020202120222021202220232024资料:海光信息2024年报、Choice、国海证券研究所101.5、公司毛利率维持稳定提升趋势,销售&研发力度持续加大l

公司毛利率及净利率长期维持上升趋势。2024年,公司销售毛利率为63.72%,同比增长4.05pct,呈现逐年稳步提升趋势;销售净利率为29.65%。l

公司持续提升销售及研发投入。

2024年,销售/管理/研发费用率为2.86%/2.31%/47.42%。公司产品性能持续提升,研发团队在高端处理器设计、验证等关键技术领域不断实现突破,研发投入34.46亿元,同比增长22.63%。l

2024年末存货高增,公司具备较强供货能力。截至2024年末,公司存货为54.25亿元,同比增长405%,去年同期为10.74亿元。2024年年末公司预付款为12.4亿元,2024Q3末为22.13亿元。在IP、EDA设计工具、芯片制造和封装方面,公司持续加大与上游企业的合作力度,促进产业链的协同发展。图:公司盈利能力及期间费用率图:公司各项费用率图:公司研发费用及研发费用率销售毛利率销售净利率存货(亿元)

预付款(亿元)销售费用率53%管理费用率研发费用率70%60%50%40%30%20%10%0%64%30%605040302010060%54.2560%50%40%30%20%10%0%56%52%22%51%47%28%33%32%19%28%23.8810.959.3712.411.242.3710.7420236%-8%4%2%-10%-20%2.911.823%2%2%2%2%3%3%20202021202220232024202020212022202320242020202120222024资料:Choice、国海证券研究所111.6、技术储备:夯实技术壁垒,打造新质生产力引擎l

公司持续在关键技术领域加大研发投入,攻克高端处理器设计的若干核心技术,形成大量自主知识产权。截至2024年末,公司累计取得发明专利836项、实用新型专利115项、外观设计专利3项、集成电路布图设计登记证书299项、软件著作权304项。公司主要技术点包括相关设备、内存控制器、处理器芯片、时钟信号、计算机设备等。l

公司将继续采用“量质并举”的策略开展系统化的知识产权布局,通过专利申请和专有技术保密相结合的方式进行技术保护,为核心技术体系保驾护航,2025年公司计划申请数量不少于395件。图:2022年-2024年知识产权获得情况(项)图:公司创新技术词云8366703251153049070244228

229190157资料:海光信息公司公告、专利顾如12二、高端处理器行业:AI驱动算力革命,加速卡迎国产化新机遇132.1人工智能:全球互联网资本开支公司2024年及未来互联网大厂资本开支预期情况2024Q4(FY2025Q2),含融资租赁资本支出226亿美元,一半以上的云和

AI

相关支出用于长期资产。预计2025财年的第三季度和第四季度的季度支出将与第二季度的支出保持相似水平。Microsoft2024Q4公司资本开支达到143亿美元,主要是技术基础设施的投资。公司预计2025年将投资约750亿美元的资本支出,其中约160亿至180亿美元将在第一季度投资。Alphabet

(谷歌)2024Q4公司资本支出(包括融资租赁本金支付)为

148

亿美元,主要用于服务器、数据中心和网络基础设施的投资。公司预计2025年的资本支出将在600-650亿美元之间,以支持的生成AI

工作和核心业务。Meta亚马逊腾讯2024Q4资本开支为278亿美元。预计2025年资本支出约为1050亿美元,其中大部分将用于人工智能和数据中心支出。2024Q4公司资本开支同比增长386%至365.8亿元,全年资本开支767.6亿元。腾讯透露2025年资本开支进一步加大,接近千亿水平。2024Q4公司资本开支达到317.75亿元,环比增长81.66%。公司计划在未来三年内投入超过3800亿元用于AI和云计算基础设施建设,年均资本开支预计为1300亿元人民币。2024全年公司资本开支800亿元,主要用于AI和数据中心建设。2025年公司资本开支预算预计升至近1600亿人民币,旨在打造自主可控的大规模数据中心集群,其中约900亿元将用于AI算力的采购,700亿元用于IDC基建以及网络设备。阿里字节图:2022-2024Q4

各厂商资本性开支(单位:亿美元)(亿美元)300278250200150100502131641391581441421541501491311411391101371341321311201131101049899979490898182837676777368

69686966656463636362545302022Q12022Q2Meta2022Q32022Q42023Q12023Q22023Q32023Q4微软2024Q12024Q2亚马逊2024Q32024Q4谷歌Alphabet资料:Wind、腾讯网、澎湃新闻、虎啸商业评论、bianews、Trendforce、21经济网、21世纪经济报道、国海证券研究所142.1人工智能:全球AI芯片景气度上升图:中国人工智能芯片市场份额(

2024H1)l

中国加速芯片市场持续增长。据IDC,2024上半年,中国加速芯片的市场规模达超过90万张。从技术角度来看,GPU卡占据80%的市场份额。l

推理占比持续提升。据IDC,2024H1,用于推理的人工智能芯片占据了61%的市场份额。据IDC,预期2023-2027年,推理AI服务器工作负载占比从41%提升至73%左右。l

A

I

A

I

据Precedence,预期2026年全球AI芯片市场规模477亿美元,2024-2026年CAGR为29.72%;FY2024Q4,英伟达收入达221亿美元,环比+22%、同比+265%,实现营收连续三季度同比翻倍增长。据Statistics,预期2026年全球AI服务器出货量达到236.9万台,2024-2026年预期CAGR为25.50%。图:2022-2026E

全球AI芯片市场规模预测图:2022-2027E

中国AI服务器工作负载预测图:2018-2024年中国AI芯片市场规模预测6002024-2026ECAGR为29.72%25002000150010005002302

160%477.45004003002001000138%140%120%100%80%60%40%20%0%36883.795%91%120681%168.685059%43742%184116642022

2023E

2024E

2025E

2026E0201820192020202120222023

2024E全球AI芯片市场规模(亿美元)yoy(%,右轴)中国AI芯片市场规模(亿元)同比(%,右轴)资料:芯语、研究院、IDC、《2023-2024年中国人工智能计算力发展评估报告》、中国信通院、Precedence15research、国海证券研究所2.1人工智能:DeepSeek扩大推理需求,国产芯片竞争力相对提升l

DeepSeek降低推理成本,引算力需求结构变化。模型算法改进提升了训练算力使用效率、降低了训练成本,促进了模型商品化和更便宜的推理。据Semianalysis,DeepSeek推理服务可能以成本价运营,以此抢占市场份额,还在推理端优化英伟达H20

GPU的使用(H20内存与带宽容量高于H100,推理效率更具优势)。l

推理占比持续提升。更低的推理成本有望提升下游应用与端侧对大模型推理使用需求,推理算力需求占比有望增长。2024H1,用于推理的人工智能芯片市占率为61%。据IDC,预期2023-2027年,推理AI服务器工作负载占比从41%提升至73%左右。l

随着全球算力市场爆发,阿里、百度、中国电信等企业均在推进十万卡级别算力集群的建设,考虑到目前中美半导体博弈加剧,DeepSeek积极适配昇腾、海光等国产芯片,国产化推理算力需求有望持续增长。表:DeepSeek

V3性能优越,推理价格较低图:DeepSeek

R1&V3推理服务适配海光DCUPrice

/

1M

InputTokensPrice

/

1M

OutputTokensMMLU(Pass@1)SWE

Verified(Resolved)AIME

MATH

-Model2024500Claude-3.5-Sonnet-

1022GPT

-

4o

-

0513$3.00$2.50$15.00$10.0088.387.250.838.81678.39.374.6DeepSeek

-

V3(TogetherAI)DeepSeek

-

V3

MedianProviderDeepSeek

-

V3

(NormalPrice)$1.25$0.90$0.27$0.14$1.25$1.10$1.10$0.2888.542.039.290.2DeepSeek

-

V3

(DiscountPrice)Gemini

1.5

ProGPT

-

4o

-

miniLlama

3.1

405BLlama

3.2

70B$1.25$0.15$3.50$0.59$5.00$0.60$3.50$0.738682206.723.320887933.224.588.68673.864资料:Semianalysis、IDC、光合组织、国海证券研究所162.2国产化:美国持续加大对华无理制裁,尖端科技是主要竞争领域●

2018年至今,从特朗普政府到拜登政府,美对华半导体呈现出由

“有限出口”向“全面出口”、由“5G”延伸至“AI”、由“大棒”扩展为“胡萝卜加大棒”等趋势。从要点来看,拜登政府在半导体产业链的所有关键环节都设计了阻碍中国技术进步的方案,不但限制高算力芯片成品对华出口,而且限制产业链上游的芯片制造设备、零部件、芯片设计软件出口以及产业链下游的算力租赁服务。图:美国对华半导体制裁的方向变化策略从“有限出口”转向“全重点由“5G”延伸至“AI”手段由“大棒”扩展为“胡萝卜加大棒”面出口”(家)在2018年对前,美国对华芯片是“有限出口”10月“新美国”智库提出了旨在打压中国科技进步的“小院高墙”对抗策略,美国改变了此前对华有限出口政策,开始基于“全面出口实施出口禁令之的基本态度30252015105201826252120”态度芯片产业发展171514139月,美国国家安全顾问JakeSullivan提出,美国对华竞争策略应从“保持相对优势”切换“保持最大领先优势”2022987766

610月,美政府更新了一系列针对中国的人工智能芯片和半导体设备出口限制措施42023202431012月,(BIS)

修订了《出口管理条例》(EAR),将

140个中国半导体行业相关实体添加到“实体清单”201820192020202120222023通用半导体

通信

AI资料:社科院工业经济研究所、财经杂志、半导体产业纵横、国海证券研究所172.2国产化:我国自主可控政策持续落地l

我国在自主可控领域持续发力,政策“组合拳”推进我国产业从信息安全到高端科技供应链安全。2020年,我国发布多项政策,为自主可控软硬件厂商提供税收减免,并展望2035年进入创新型国家前列;2021年,我国强调构建自主可控的产业创新体系,2022年国资委发布79号文,要求2027年底前,实现所有中央企业信息化系统安可信创替代。2024年,我国发布多项政策,提出抓紧打造⾃主可控的产业链供应链,四大协会建议国内企业审慎选择采购美国芯片。表:国家政策从围绕信创安全逐步转向供应链自主可控政策发布单位时间内容中国汽车工业协会、中国半导体行业协会、中国互联网协会、中国通信企业协会四大协会联合发声表示抗议,认为美国芯片产品不再安全、不再可靠,并建议国内企业审慎选择采购美国芯片。四大协会建议国内企业审慎选择采购美国芯片四大部门2024.12《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》抓紧打造⾃主可控的产业链供应链,健全强化集成电路、⼯业⺟机、医疗装备、仪器仪表、基础软件、⼯业软件、先进材料等重点产业链发展体制机制,全链条推进技术攻关、成果应⽤。中共中央2024.72023.82022.92022.12021.112020.102020.10《新产业标准化领航工程实施方案(2023-2035年)》工信部等四部门优化产业科技创新和标准化布局联动机制,协同推进技术研发、标准研制和产业发展。加强关键技术领域标准研究,推动先进适用的科技创新成果形成标准,促进科技创新成果高效转化。要求所有中央企业2022年11月底前将安可替代总体方案报送国资委;自2023年1月起,每季度末向国资委报送信创系统替换进度。要求2027年底前,实现所有中央企业信息化系统安可信创替代。《国资委79号文》国资委国务院工信部增强关键技术创新能力,支持具有自主核心技术的开源社区、开源平台、开源项目发展,推动创新资源共建共享,促进创新模式开放化演进。《“十四五”数字经济发展规划》强化产业创新发展能力。重点加强政产学研用协同攻关,做强做大创新载体,充分释放“软件定义”创新活力,加速模式创新、机制创新,构建协同联动、自主可控的产业创新体系。《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》《关于促进集成电路产业和软件产业高质量发展企业所得税政策的公告》财政部、国家鼓励的集成电路设计、装备、材料、封装、测试企业和软件企业,自获利年度起,第一年至国税总局等第二年免征企业所得税,第三年至第五年按照25%的法定税率减半征收企业所得税。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十

十九届四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》展望二〇三五年,我国经济实力、科技实力、综合国力将大幅跃升,经济总量和城乡居民人均收入将再迈上新的大台阶,关键核心技术实现重大突破,进入创新型国家前列资料:澎湃新闻、各部门官网、中央人民政府、工信部、央广网、中国政府网、中国证券报、今日头条、国海证券研究所182.2国产化:自主可控行业需求从党政军、央国企到全国全行业我国国产化的范围从“2+8+N”信创规划扩展至全行业范围的自主可控。l

2022年国资委发文推动“2+8+N”的信创三步走。2022年,国资委发布79号文,部署了国央企信创国产化的具体要求和推进时间表,政策要求到2027年央企国企100%完成信创替代,替换范围涵盖芯片、基础软件、操作系统等领域。在行业应用方面,国家曾制定了“2+8+N”的信创三步走战略:“2”就是首先实现机关范围内的,“8”指的是金融、电信、电力、石油、交通等8大关键行业。l

2024年,汽车、半导体、互联网、通信行业发声抵制采购美国芯片。2024年12月3日,中国汽车工业协会、中国半导体行业协会、中国互联网协会、中国通信企业协会集体发布声明,针对美国对华采取的出口限制进行坚决抵制,呼吁国内企业审慎选择采购美国芯片。图:“2+8+N”信创行业分布图:2022年中国分行业AI服务器采购图:2024H1,中国公有云laas厂份额4%4%“2”“8”“N”金融地产5%5%石油电力物流汽车日化电子家居...6%47%党电信9%交通20%政府航空航天医院互联网制造运营商教育通信金融政府其他教育资料:CATrust、IT之家、IDC、观知海内信息网、国海证券研究所192.2国产化:中国本土供应链能力不断提升l是世界领先的集成电路晶圆代工企业之一,也是中国大陆集成电路制造业领导者,拥有领先的工艺制造能力、产能优势、服务配套,向全球客户提供8英寸和12英寸晶圆代工与技术服务。根据全球各纯晶圆代工企业最新公布的2023年销售额情况排名,

位居全球第四位,在中国大陆企业中排名第一。图:全球主要晶圆代工厂工艺路线图(2024年10月)资料:Trendforce、公司公告20三、海光CPU与DCU:对标全球先进水平,持续推动技术创新213.1、海光CPU发展迅速,目前主要产品为海光三号中央处理器(CPU)是计算机中的主要处理单元,其电子电路用于执行计算机程序的指令。l

公司CPU产品细分为海光7000系列产品、海光5000系列产品、海光3000系列产品。①

海光7000系列集成16-32核心,支持128路PCle通道,8个DDR4内存通道;单颗CPU最大支持2TB内存容量。主要应用于对计算能力、扩展能力、吞吐量有高要求的领域,包括云计算、大数据、数据库、分布式存储、人工智能等。②

海光5000系列产品集成8-16核心,支持64路PCle通道,4个DDR4内存通道,单颗CPU最大支持1TB内存容量,能满足互联网、金融、电信、交通、能源等多行业和企业的运算需求。③海光3000系列产品集成4-8核心,支持32路PCle通道,2个DDR4内存通道,最高加速频率达到3.3GHz;主要应用于入门级服务器、工作站、工业控制等市场,为中小企业客户和专业人员,提供高效解决方案。l

2018年海光一号实现量产,随后公司在海光一号的基础上对Core微结构进行优化,提升处理器核心性能和安全应用性能,推出海光二号。在海光二号CPU的基础上,对核心和片上网络微结构进行设计优化,基于新的工艺节点进行设计,推出海光三号。目前已发布海光四号,海光五号研发进展顺利。图:计算机架构图:海光在售CPU产品规格和特点图:CPU在服务器中的应用资料:公司招股书、WIKIPEDIA223.1、X86架构国内生态适配有明显优势,海光CPU稀缺属性强l

中央处理单元(CPU)在计算设备中起着至关重要的作用,例如台式机,笔记本电脑,服务器和移动设备。

CPU是从程序中执行指令的组成部分,使其对于广泛的计算任务至关重要。按照指令集,CPU可分为CISC(复杂指令集)和

RISC(精简指令集)两大类,CISC型CPU目前主要是x86架构,RISC型CPU主要包括ARM、RISC-V、MIPS、POWER架构等。l

国产CPU的核心厂商涵盖龙芯、兆芯、飞腾、海光、申威及鲲鹏()等。海光兼容国际主流x86处理器架构和技术路线,具有先进的工艺制程、优异的系统架构、丰富的软硬件生态等优势;鲲鹏和飞腾均是基于ARMv8架构层级永久授权,自主化程度大,市场接受程度高。图:全球服务器市场预测与x86架构占比图:X86、ARM、MIPS和Alpha比较资料:IDC、公司招股书、国海证券研究所233.1、海光建立强大生态优势,获得广泛认可l

公司依托光合组织打造产业生态,持续建立健全产业链;围绕海光技术路线,升级面向生态伙伴的“星海计划”。光合组织依托海光芯片核心技术与生态优势,联合产业链上下游企业、高校、科研院所、用户等相关创新力量,协同进行技术攻关。2024年,公司已经拥有合作伙伴近5000家,实现了8000余项软硬件优化等协同技术的研发,完成软硬件适配12000余套。光合组织在全国已建立23个生态适配中心,并成立24个区域分会。l

据海光信息公告,2025年,公司将持续针对重点行业业务应用的上下游解决方案进行深度优化,树立海光应用样板,提供从操作系统到上层应用的完整解决方案。图:海光信息得到众多OEM客户支持图:光合组织生态伙伴资料:海光信息公告、海光信息官网243.1、海光信息领跑信创服务器市场,多元场景验证国产算力硬实力l

海光信息在金融行业信创服务器采购中展现出显著竞争力。2024年招商银行总行两批次海光服务器标段招标中,与浪潮中标。2025年上海证券交易所、上交所技术有限责任公司、上证所信息网络有限公司、上海上证数据服务有限责任公司的8520万元信创服务器集采中,神州数码以3700万元中标海光标段。北京银行2024年第二批采购中,以1290万元、1716万元斩获142台大数据服务器及200台容器服务器订单,印证海光生态伙伴多元化布局。、紫光软件分别l

海光服务器正加速渗透至证券、能源及保险领域。中国出口信用保险公司2024年服务器采购中,海光架构103台服务器助力云平台建设。中石化燕山分公司等订单落地同样印证国产算力在多行业快速落地。表:近年行业服务器招标中包含海光芯片的订单梳理时间招标单位中标公司中标金额(万元)3260(评标价格)3700.01中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司2025年3月17日2025年2月25日2024年12月27日2024年11月9日2024年10月09日浪潮计算机科技有限公司神州数码系统集成服务有限公司上海证券交易所等招商银行通讯股份有限公司浪潮集团有限公司未公布中国出口信用保险公司上海浦东发展银行股份有限公司康旭科技有限公司1192.97云南南天电子信息产业股份有限公司13999.99标段1:标段2:紫光软件系统有限公司通讯股份有限公司标段1:1290.00标段2:1716.002024年9月4日北京银行股份有限公司资料:寻标宝、云头条、中国出口信用保险公司、知了标讯、DoNews、北京银行、25运营商财经网、国海证券研究所3.1、CPU市场迎来扩容期,国产化与云服务驱动行业高景气度l

据研究院,2023年,我国CPU市场规模已从2019年的1505.74亿元增长至2160.32亿元,2024年将进一步增至2326.1亿元。l

根据Gartner,2025年全球终端用户在公有云服务上的支出将从2024年的5957亿美元增长至7234亿美元,同比增长21.5%,导致数据中心中CPU的需求增加。l

市场占比方面,目前我国CPU市场中,桌面CPU芯片产品占据了最大的市场份额,占比达50%;其次时主要用于台式机、笔记本电脑等个人电脑产品的桌面CPU芯片,市场份额为30%;此外则是服务器CPU,市场份额为20%。表:2019-2024年中国CPU市场规模变化表:2021-2027年全球服务器出货量(千台)表:中国CPU行业细分产品市场占比国内CPU市场规模(亿元)25002000150010005002326.1桌面CPU

移动CPU

服务器CPU2160.322003.451819.481654.71505.740201920202021202220232024资料:研究院、DigitimesResearch、国海证券研究所263.1、CPU国产化进程加速,多元化技术路径驱动市场份额提升l

目前我国CPU市场中国外企业占比较多,本土企业的市场份额较小。据智研咨询,英特尔和AMD分别占据了我国CPU市场的50%和30%的份额,而国产CPU生产商和联发科所占据的市场份额分别为10%、5%,远低于国外厂商市场占比。随着技术的进步和政策的支持,国产CPU有望在未来取得更大的市场份额。l

随着国家政策支持力度增强,市场资本半导体产业投资热度日益攀升,国内CPU芯片市场参与者日益增多,国产CPU芯片性能水平不断提升。从技术架构来看,目前我国CPU产业已经形成了多元化的技术路径,包括ARM、x86、LoongArch、SW64和RISC-V等不同的指令集架构,背后是企业。、飞腾、海光、兆芯、龙芯、申威、平头哥等众多致力于CPU研发的图:中国CPU行业竞争格局表:中国CPU行业重点企业企业简称业务简介英特尔

AMD联发科

其他企业海光信息主要从事高端处理器的研发、设计和销售,产品包括海光通用处理器(CPU)和海光协处理器(DCU)。主营业务为处理器及配套芯片的研制、销售及服务,主要产品与服务包括处理器及配套芯片产品与基础软硬件解决方案业务。CPU产品主要分为龙芯1号、龙芯2号和龙芯3号系列,分别应用于工控、个人电脑和服务器领域。龙芯中科澜起科技中科曙光兆芯在内存接口芯片领域具有领先地位,其产品广泛应用于服务器和数据中心。公司也在积极拓展其他相关领域,如PCIeRetimer芯片等。主要从事高性能计算机、服务器、存储设备等的研发、生产和销售,产品广泛应用于科研、教育、金融、能源等领域。掌握自主通用处理器及其系统平台芯片研发设计的核心技术,致力于为用户提供高效、兼容、安全的自主通用处理器和芯片组等产品。国内领先的自主核心芯片提供商,致力于“飞腾”系列国产高性能、低功耗通用计算微处理器(飞腾CPU)的设计研发和产业化推广。飞腾资料:智研咨询、国海证券研究所273.2、海光DCU持续迭代升级,性能比肩国际一流l

公司将海光DCU产品规划为海光8000系列。海光8000系列具有全精度浮点数据和各种常见整型数据计算能力,能够充分挖掘应用的并行性,发挥其大规模并行计算的能力,快速开发高能效的应用程序。海光8100能够充分挖掘应用的并行性,发挥其大规模并行计算的能力,快速开发高能效的应用程序。海光8100采用先进的FinFET工艺,典型应用场景下性能指标可以达到国际同类型高端产品的同期水平。图:海光DCU产品形态l

2022年,深算一号产品已实现商业化应用。深算二号已经于2023年Q3发布,具有全精度浮点数据和各种常见整型数据计算能力,性能相对于深算一号性能提升100%以上。目前深算三号研发进展顺利,性能实现翻倍增长,预计将迅速实现大规模应用。表:深算一号、NVDIA、AMD性能对比表:海光DCU8100

主要参数项目品牌海光NVIDIAAMDMI100海光8100深算一号Ampere1007nmFinFET生产工艺7nmFinFET7nmFinFET产品图片2560CUDAprocessors640Tensorprocessors核心数量4096(64CUs)120CUsUpto1.5GHz(FP64)Upto1.7GHz(FP32)Upto1.5GHz(FP64)Upto1.7GHz(FP32)内核频率显存容量Upto1.53Ghz80GBHBM2e典型功耗260-350W32GBHBM232GBHBM2典型运算类型双精度、单精度、半精度浮点数据和各种常见整型数据显存位宽显存频率4096bit2.0GHz5120bit3.2GHz4096bit2.4GHz1.60-64个计算单元(最多4096个计算核心)2.支持FP64、FP32、FP16、INT8、INT4计算显存带宽1024GB/s350W2039GB/s400W1228GB/s300W1.4个HBM2内存通道2.最高内存带宽为1TB/s3.最大内存容量为32GBTDP内存I/OCPU

to

GPU

互联PCIeGen4x16PCIeGen4x16PCIeGEN4x161.16LanePCIeGen42.DCU芯片之间高速互连xGMIx2,Upto184GB/sInfinityFabricx3,upto276GB/sGPU

to

GPU

互联NVLinkupto600GB/s资料:公司招股书、国海证券研究所283.2、海光DCU属于GPGPU,主要适用于AI相关场景l

AI芯片即人工智能芯片,也被称为AI或计算卡,专门用于处理人工智能应用中的大量计算任务的模块。从技术架构来看,Al芯片主要分为GPU(图形处理器)、FPGA(现场可编程逻辑门阵列)、ASIC(专用集成电路)三大类。其中,GPU是较为成熟的通用型人工智能芯片,FPGA和ASIC则是针对人工智能需求特征的半定制和全定制芯片。l

海光

DCU属于

GPGPU

的一种。通用图形处理器(General-purposecomputingongraphicsprocessingunits,简称GPGPU),利用处理图形任务的GPU来计算原本由CPU处理的通用计算任务。GPGPU专注于通用计算,去掉或减弱GPU的图形显示部分能力,能够支持全精度模型训练,实现LLaMa、GPT、Bloom、ChatGLM、悟道等为代表的大模型的全面应用,与国内包括文心一言等大模型全面适配,达到国内领先水平。表:全球AI芯片行业竞争格局表:AI芯片主流架构对比特性定制化程度灵活性GPUFPGAASIC全定制化低半通用半定制化高高成本高较高低功耗高较高低主要优点主要缺点计算能力强、生态成熟灵活强较高能效最高功耗较大、编程难度较

峰值计算能力弱、编程

研发时间长、技术风险大难度较难高云端训练和推理、终端推理应用场景云端训练和推理云端推理、终端推理资料:智研咨询、智能感知工程、国海证券研究所293.2、GPGPU优势明显,海光DCU具备大规模并行计算能力根据IDC数据,GPGPU优势明显,全球96%的商业AI系统选择GPGPU路线。l

GPGPU内部包括大量的运算单元核心,相较于通用处理器,可将单一指令批量分发至数万线程并行执行。在处理人工智能(机器学习)模型训练与推理、高性能计算等大数据流应用时,GPGPU解决的效率比CPU更高。目前,GPGPU广泛应用于高性能计算、行业AI应用、安防与政府项目、互联网及云数据中心等。其主要应用场景:一是人工智能模型训练与推理;二是高性能计算。l

海光DCU基于通用图形处理器设计理念,具有全精度支撑能力,包括双精度、单精度、半精度、整型等,能够充分挖掘应用的并行性,发挥其大规模并行计算的能力,快速开发高能效的应用程序,为科学计算、人工智能计算提供算力,可以全面支持深度学习训练场景,深度学习推理场景,以及大模型场景等。海光DCU具备自主研发的DTK软件栈,是目前国内AI芯片生态中最为完备的生态之一,极大的减少了应用迁移难度。表:GPGPU的主要优势图:GPGPU全球市场规模预测计算特征具体优势通过GPU多条流水线的并行计算来实现。在目前主流的

GPGPU中,多条流水线可以在单一控制部件的集中控制下运行,也可以独立运行。相对于并行机而言,GPGPU能够在较低硬件成本的基础上,为适用于GPGPU并行架构的应用提供一个良好的并行解决方案高效的并行性GPGPU通常集成高速的GDDR或HBM内存系统,能够提供每秒TB级别的访存带宽,在数据密集型运算应用方面具有很好的性能高密集的运算超长流水线GPGPU超长流水线的设计以吞吐量的最大化为目标,在对大规模的数据流并行处理方面具有明显的优势资料:公司招股书、

CONGRUENCE、国海证券研究所303.2、海光DCU兼容主流生态,推出国内首个全精度异构计算平台l

海光DCU兼容“类CUDA”环境。CUDA是一种由NVIDIA推出的通用并行计算架构,包含了应用于NVIDIAGPU的指令集(ISA)以及GPU内部并行计算引擎。海光DCU协处理器全面兼容ROCmGPU计算生态,ROCm和CUDA在生态、编程环境等方面具有高度的相似性,也被称为“类CUDA”。l

2022年6月,公司推出搭载海光三号CPU及海光深算DCU的异构计算平台,该平台是国内首个全精度的异构计算平台,其涵盖数值模拟、Al训练、AI推理所需的多样算力,实现了智能计算与数值计算的深度融合。同时基于架构的通用性,可全面支持涵盖TensorFlow,PyTorch,Caffe2在内的主流AI深度学习框架。目前,超过1000+应用软件已成功在该平台部署,全面助力AI在智慧城市、生物医药、工业制造、科学计算等领域的规模应用,推进“Al+”产业落地。图:海光DCU完善软件栈支持表:GPGPU主要应用领域类型应用领域运算类型技术特点1.对芯片计算能力及运算精度要求高2.科学运算指令集丰富1.CAE仿真商业计算

2.物理化学和大数据

3.石油勘探1.双精度浮点

3.片上集成缓存容量大2.单精度浮点

4.内存带宽需求高处理4.生命科学5.气象环境3.32位整型5.I/O带宽高6.支持多片一致性互连7.可靠性高,RAS功能丰富1.对计算性能要求高,精度需求相对低2.能效比要求高3.运算指令集丰富4.内存带宽要求大5.I/O带宽高6.支持多片互连7.可靠性高,RAS功能丰富8.开放的生态环境1.混合精度浮点2.半精度浮点3.16位整型4.8位整型1.模型训练2.应用推理人工智能资料:公司招股书、海光信息官网、国海证券研究所313.2、海光DCU双引擎驱动:互联网生态领航与多行业规模化适配l

海光DCU可广泛应用于大数据处理、人工智能、商业计算等应用领域,主要客户是智算中心等“新基建”项目、行业用户、AI厂商及互联网企业。在互联网合作方面,公司的DCU产品已得到百度、阿里等互联网企业的认证,并推出联合方案,打造全国产软硬件一体全栈AI基础设施。l

海光DCU在金融、运营商、医疗等领域加速落地:中科金财推出“DCU+DeepSeek”智能投顾解决方案,支撑风险评估实时计算。中科睿鉴基于海光处理器的数字内容安全方案,检测Sora等AI生成视频的准确率达90%,应用于广电传媒及金融反欺诈。在科研计算领域,青云科技旗下的基石智算CoresHub正式上线包括671B满血版在内的DeepSeek系列模型,通过基石智算提供DeepSeek云端模型服务的同时,还为企业提供DeepSeek私有化部署服务。图:海光DCU支持国内外主流操作系统资料:海光信息官网32四、盈利预测与风险提示33盈利预测和投资建议l

公司为国内高端处理器领域的头部公司,提供应用于服务器、工作站等计算、存储设备中的高端处理器。公司CPU与DCU产品持续迭代,将受益于大模型发展带来的国产高端处理器需求持续增长。预计2025-2027年公司营业收入分别为155.89/228.43/313.22亿,归母净利润分别为

36.6/54.89/74.56亿元,EPS分别为1.57/2.36/3.21元/股,当前股价对应PE分别为90/60/44X,维持“买入”评级。表:可比公司估值(2025年4月10日)营收(亿元)2025E归母净利润(亿元)2025EPE股票代码股票名称市值(亿元)20242026E20242026E20242025E2026E688041.SH688256.SH688047.SH海光信息寒武纪-U龙芯中科3283.592570.24545.8091.62155.8932.227.89228.4319.3136.600.0554.89170.0589.7255345.383721.3759.8211.745.0747.6510.53-4.43-6.244.900.95--524.97572.520.15资料:Wind、国海证券研究所,注:除海光信息外的公司盈利预测来自Wind一致预期34风险提示1)中美博弈加剧:国际形势持续不明朗,美国持续加大对华无理制裁,若中美紧张形势进一步升级,将可能导致供应链供应受到影响;2)宏观经济影响下游需求

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