新興需求催熟供給端：芯片之路的創新與突圍

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一款CPU芯片能否被市場所認可，需要突破三重大關：性能是否能滿足要求，是否有適合的生態環境以及芯片能不能量產。

通過在研發上下重注，芯片性能提升只是時間問題，而通過Fabless模式，將生產、封測交給更專業的廠商不失為一種精明的選擇，而生態化主要看選擇研發的方向是否正確，目前我國服務器的主流結構是x 86，其市占率高達88%-90%，圍繞x 86下功夫才能保證有合適的生態環境。

但滿足上述一個條件的公司較多，而三個能同時滿足順利將自家芯片打入市場的公司則是鳳毛麟角，而本次的主角： 海光信息 ，則是為數不多的同時擁有深厚研發實力與廣闊發展前景的公司。

海光信息2019-2021年三年營收為3.79億，10.22億，23.10億，收入幾乎連年翻番，而凈利潤則為-1.37億，-0.82億，4.37億，在2021年擺脫了虧損的局面，成功實現了扭虧為盈，原因在于公司研制的海光一號、海光二號已經成功實現商業化應用。

海光到底做對了什么事，才讓它如此迅速的進入了業績收獲期？

01

收獲豐碩的海光

海光信息的實力，最直觀的體現在其產品已經開始實現收入與利潤的同步增長。

海光信息主要出售芯片CPU與DCU，CPU成功實現商業化的芯片包括海光一號和二號，三號在實驗室做實驗，四號正在研發，而DCU方面的深算一號已經走入市場，深算二號正在加緊研發中。

海光信息2019-2021年三年營收為3.79億，10.22億，23.1億，收入幾乎連年翻番，而凈利潤則為-1.37億，-0.82億，4.37億，靠著海光二號的優異表現成功實現了翻身。

這并非突然的靈光一閃，而是海光長久以來的研發積累實力與獨特的銷售模式。

海光的研發費用2019-2021年分別是1.75億，5.46億，7.45億，三年砸下14.66億，而公司三年利潤連十個億都沒有，可以說在業績反轉之前海光已經在研發上下了重本。

這還僅是費用化的研發投入，由于集成電路的特殊性，在研發早期研發支出資本化率較高，研發費用化支出只是冰山一角，根據招股書披露， 三年研發資本化支出為6.89億，5.58億，8.4億，比例分別為79.71%、51.18%和53.02%。

如果將資本化費用納入統計范圍，海光信息在研發上前前后后投了35億左右。

35億左右的研發費用使得海光產品極具競爭力，截止于2021年年底，海光手上發明專利就有136項，154項軟件著作權，81項集成電路布圖設計專有權，而且每一代產品相對于上一代產品漲價明顯，毛利率空間更高。

2020年開始，海光二號開始成為公司頂梁柱時，公司毛利率就在持續上升，2019年為37.31%，2020年突破50%，2021年創新高達到55.95%， 度 過早期研發階段之后，一旦得到市場驗證進行商業化，規模效應將迅速顯現，業績反轉速度極快。

作為設計企業還有問題在于生產并不完全掌握在自己手里，銷售的同時受到產能的限制，根據招股書顯示7100系列在2021年產銷率均超過100%，出現供不應求的局面。

但海光信息專門研發了一套生產模式：“產能規劃、半成品備貨”。

簡單來說就是公司會提前 6 個月制定生產計劃而且每兩周更新客戶預測需求及時備貨，而且提前生產準備適量裸片（半成品），根據招股書披露，海光信息三年期半成品存貨分別為1億，0.31億，1.46億，完全滿足市場所需。

而海光之所以能快速進入業績收獲期還有一個重要因素：海光的研發走在了正確的道路上。

02

CPU發展的決定性因素：生態環境

CPU能不能發展好有一個最重要的前提條件：是否有滿足CPU生態環境，簡而言之就是否有生存土壤。

計算機的所有程序都需要轉化為“指令”才能在CPU上運行，而這就需要CPU有一套指令集。指令集分為復雜指令集代表為x86，簡單指令集代表為ARM，MIPS，Alpha三兄弟。

雖然看起來非常復雜，但微軟和因特爾已是絕對龍頭，其代表作就是在x86架構之下形成的產業生態優勢，論銷售額應用x86處理器的服務器在全部服務器中占比約為91%，論銷售量占比則超過97%。

因此，基于x86兼容是芯片行業走向全球的必經之路。而海光做好x86架構的兼容，就是最正確的選擇。

早在2016年，海光信息和AMD簽訂了《技術許可協議》，海光通過永久IP內核授權的方式獲得x86 CPU設計核心技術，且是國內唯二基于x86架構的處理器。

根據招股書顯示，海光的3000系列，5000系列，7000系列都兼容x86指令集，而這三個產品產生的營收占總體營收比于90%左右，幾乎可以說海光的產品可以完美契合目前x86的生態系統。

所以一經推廣，開拓市場的速度極快而且分布較廣，2018年以來，不僅服務器廠商可以搭載海光，金融領域的工商銀行與中國銀行，能源化工的兩桶油還有電信運營商的數據中心都可以用，潛在市場規模相當大。

僅截止于2021年12月31日，海光信息手上的訂單就有21.07億元，2022年上半年營收與21年全年營收基本持平。

而另一款拳頭產品DCU“深算一號”也不可小覷，DCU也并非孤軍奮戰而是汲取了CPU領域的成功經驗，DCU可以兼容“類CUDA”環境，而且從性能上來看，海光DCU不弱于英偉達的A100與AMD的MI100，這種表現可以讓“深算一號”拿到之后進入大數據處理，人工智能，商業計算領域的通行證。

縱觀CPU，在打入生態之后，CPU之間的競爭都是性能競爭，AMD與Intel每次發布會都是性能肌肉大比武，而海光本身在CPU深耕多年且最新研發成果性能開始追上行業龍頭的步伐，運用利潤繼續投入研發，隨著研發實力進一步增強其市場份額與發展潛力必將得到提升。

03

新興市場中一起成長才是正道

國內芯片公司的成功，離不開新興行業催熟的芯片需求。

曾經的電腦、手機等消費電子行業已進入完善甚至停滯階段，這一領域的芯片已幾乎沒有成長發展空間，想要在這一領域中繼續追趕國際巨頭極為不易。

但新興市場的發展給了國內芯片行業一次趕超機會。

隨著互聯網的發展，數據量變得前所未有的巨大， 結果就是根據應用材料數據來看，2020年機器數據量為6.6Z，Z可以理解為一個你無法想象的龐大記數單位，而且到了2025年，這種數據量將會增加至157Z，是目前的24倍左右，這都引起了中央的注意。

2022年3月份，全國人大開了一場會，會議上通過了一份計劃報告，報告中明確指出國家層面上實施“東數西算”工程，將東部密集的算力需求有序引導到西部，使數據要素跨域流動，催生了一個圍繞數據的新興市場。

而東數西算的核心就是在西部地區建立若干個數據中心，數據中心這個基建設施內最重要的設備是服務器，交換機等等，一個服務器由若干零部件組成，包括內存，GPU，硬盤，還有海光的主營產品：CPU。所以數據中心基礎設施建設帶動產業鏈，而產業鏈最上游就是海光等一類服務器零部件廠商。

根據IDC的數據顯示，國內較為主流的x86服務器出貨量年年呈上升趨勢，2020年創新高達到343.9萬臺，與步入下行趨勢的消費電子設備完全不同，而出貨量保證了零部件商有充分的市場空間。

海光的另一類主要產品DCU，是一款基于GPGPU架構的芯片，主要運用在兩個方面，一個是商業計算和大數據處理，其二是人工智能。

在海外，英偉達的業務主要為四個方面：游戲，數據中心，專業可視化和汽車，而其中增速最快的業務之一是數據中心業務。

英偉達數據中心收入在 2015 年僅為3.4億美元，2020 年高速增長至為106.13億美元。從2015年至2021年，NVIDIA數據中心業務的年均復合增長率為63.49%，其增速遠超NVIDIA其他板塊業務的收入增速，NVIDIA數據中心業務收入的快速增長體現了下游數據中心市場對于GPGPU的旺盛需求。

而下游一個典型應用就是超級數據中心，超級數據中心往往對算力提出更高的要求，而DCU剛好發揮其作用，下游超級數據數量增加自然可以帶動DCU的市場規模， 根據思科預測，到2021年年底超級數據中心可達到628個，而且占全部數據中心比例首次超過50%。

所以海光的兩大產品基本上都綁上一個成長性非常強的下游市場， 在下游市場蓬勃發展之時，即使海光躺在地上，也是躺在一個高速上行的電梯里，在上升的時期中海光肯定能找到自己獨有的發展之路。

簡而言之，數據中心和AI領域兩大需求端的飛速增長，直接推動了海光作為供給者的產業地位。

海光在很多場合都強調“銷售一代、驗證一代、研發一代”的研究路徑使得海光的研發能夠追上時代，在充分尊重市場生態的前提下快速提升產品性能，而這種研發思想才是海光最核心的護城河和源源不斷，持續發展的動力。

[1] 海光信息招股書

[2] 擁抱CPU星辰大海，點亮GPU夢想之光 財通證券

[3] 國產CPU領軍，加速突破高端市場--海光信息深度報告 國金證券

[4] 海光信息（688041.SH）：專注服務器與數據中心，高端處理器企業乘風國產替代 東亞前海證券