通过分析在国 产替代和智能化趋势的背景下,算力行业未来发展趋势和竞争格局的变化。
信创国产化正加速推进,目前已至全面推广阶段。2022 年 9 月,国务院国资委下发 国资发 79 号文件,其中指出,2027 年底,国央企完成信息化系统的信创改造工作。 基于对信息安全、供应链安全的要求,国产芯片和服务器已经在政务、能源、交通、 金融、电信等关键领域得到规模化应用。我们判断,在政策的鼓励和引导下,搭载国 产芯片的服务器在各行业渗透率提升的节奏稳步进行,高速增长的态势有望持续到 2027 年。

国产CPU性能稳步提升,对标同期国际主流产品。根据各公司官网上披露的产品性 能数据,华为的鲲鹏916和同期Intel的志强一代和AMD的霄龙一代在核心频率和内 存方面性能表现相近,19年发布的920系列性能也能与同期志强和霄龙二代对标。海 光20年发布基于X86架构的海光7285,具有良好的生态兼容性,但与同年的主流产 品相比主频和睿频稍有欠缺;申威、龙芯的自研架构芯片虽然性能落后于同期产品, 但为国产芯片的架构自主化探索提供了宝贵经验,契合信创的国产化潮流。2023年,AMD和Intel陆续发布了霄龙和志强的四代产品,采用最新的DDR5存储,各方面性能 都有所提升;同年,海光四号发布,性能较上一代也有一定提升。
各服务器厂商纷纷推出搭载国产芯片的机型。一方面,芯片、主板等核心部件的国 产产品的性能与国际主流产品性能差距快速缩小;另一方面,在政策的引导下,各 领域信创产业的建设节奏正在加快。受信创政策及技术进步双轮驱动,搭载国产芯片的服务器等硬件产品已成为各服务器厂商重点拓展的方向:华鲲振宇、昆仑技术 以及新华三等厂商推出的搭载鲲鹏和昇腾芯片的服务器机型快速放量;浪潮信息推 出搭载国产芯片的英政和英信服务器系列。
搭载国产芯片的服务器已在各行业广泛落地应用,国产软硬件生态持续完善。服务 器整机的计算性能主要取决于芯片性能。随着国产芯片性能与海外竞品逐渐缩小, 在政务、金融、电信、能源等重点行业的客户开始规模化采购搭载国产芯片的服务 器。而芯片和服务器在各行业的落地应用,不仅推动其硬件性能不断提高,还有效 拓展其软件生态,配合操作系统、数据库、中间件等基础软件以及OA、ERP、办公 软件、政务应用软件等应用软件的国产产品性能的提升,使得整体基础软硬件的国 产替代进入良性循环。
公共部门、电信和金融领域信创进展较快,信创由合规需求逐步转向自发需求。目 前信创建设的主要领域集中在公共部门、电信、金融等领域,尽管其国产替代是在 政策的引导下进行,但不可忽略的是国产芯片本身性能的提升也在驱动各行业客户 产生自发的采购需求。我们认为,随着国产芯片性能的提升以及基础软硬件整体生 态的完善,芯片和服务器的国产替代有望向互联网、零售、制造业等更加广阔的领 域拓展。另一方面,考虑到国产芯片的研发迭代和市场培育情况,我们判断芯片和 服务器国产替代的节奏或许不会过于激进,而大概率是结合各行业的具体需求实事 求是、循序渐进的过程。
智能化应用驱动AI服务器快速增长。根据IDC统计数据,2022年,国内AI服务器市场 规模为67亿美元,占国内整体服务器市场(市场规模273亿美元)的比例为24.5%, 相较于2021年有所提升。以ChatGPT为代表的AI大模型技术取得突破,生成式AI的 开发量和应用量快速增长驱动AI算力需求进一步增长。根据IDC的预测,2023年中 国AI服务器市场规模将同比增长82.5%,预计到2026年中国智能算力规模将达到 1271.4 EFLOPS,未来五年年复合增长率达52.3%,同期通用算力规模的复合增长 率为18.5%。

英伟达 H800、A800 高端 AI 芯片出口受限,部分公司推出搭载 H20 芯片的服务器。 2023 年 10 月 17 日,美国商务部公布了对于先进计算和超级计算产品出口管制政 策的更新修正案,更进一步限制包括英伟达 A800 和 H800 在内的高端 AI 芯片的出 口。针对该出口管制标准,英伟达推出了性能调整和剪裁后的 H20 产品。目前,信 维股份已推出搭载 H20 的服务器 H6850G5。根据其披露的性能指标,我们将其和 H100、A100 和 A800 的比较如下: (1)H20 的 FP16 的算力为 148 TFLOPS,是 H100 的 7%,是 A100/A800 的 47%; FP8 的算力 296 TFLOPS,是 H100 的 7%。 (2)H20 的内存容量、内存带宽等指标要高于 H100、A100 和 A800;GPU 卡间互 联速率高于 A100 和 A800。 我们认为,尽管 H20 通过提升通信连接速率等指标对于大规模集群式训练效果有一 定提升,但核心算力指标较 A100、A800 和 H100 大幅削弱。相较于 A100 和 H100 搭建的算力集群,H20 搭建的集群或需要更多数量加速卡才能达到此前相同效果, 这可能会大大增加下游客户采购和运营成本。
2024 年,搭载英伟达 AI 芯片出货的服务器销售或受到影响。根据英伟达财报,2023 年,英伟达数据中心业务营收 475 亿美元,同比增长 216.7%。根据英伟达财报电话 会议内容,2023 年前三季度,中国市场给英伟达数据中心业务营收贡献比例在 20%~25%范围内;而 23Q4,这一比例下降至 10%以下。美方政策的变动较大影响 了英伟达 AI 芯片在中国区的销售。在 H20 计算性能远低于 H100、A100 和 A800 的 情况下,若其定价与此前产品相当,我们判断英伟达 AI 芯片 2024 年在中国区的销 售情况不容乐观。长期来看,产业链上游国家 AI 算力出口管制的不断升级已经变成 难以预期的行为,对以互联网为代表的下游客户开发和应用AI相关产品是重大挑战。 因此,从 AI 芯片到 AI 服务器,构建稳健的国产 AI 算力基础是支撑国内 AI 行业持 续稳定发展的关键。
国产 AI 芯片已经追赶上英伟达 Ampere 架构 GPU 的水平,已经具备国产替代的技 术基础。国产高端 AI 芯片在过去几年性能有了较大提升,根据各公司官网上披露的 产品性能数据,以华为昇腾 910 和寒武纪思元 370 为代表的国产 AI 芯片已经追赶 上英伟达Ampere架构下的AI芯片的性能,但距离其最新一代H100仍有一定差距。 我们认为,以华为昇腾和寒武纪思元系列芯片为代表的国产 AI 芯片硬件性能方面已 经具备国产替代的技术基础,已经可以实现在部分场景、部分行业的国产替代。AI芯片国产替代的长期趋势明确,但短期来看,供应链恢复的节奏仍是包括寒武纪在 内的国产 AI 芯片的限制因素。从产业周期评估,国产 AI 芯片的供应链改善应该出 现在 24Q3 左右。在此之前,供应链的产业安全需要带来的信息不透明或加大扰动 和波动。
在英伟达 CUDA 生态随其 AI 芯片而受限的背景下,国内商业客户积极适配和采用 国产化的 AI 计算平台。生态方面,英伟达的 CUDA 计算平台提供的便利、友好的 开发环境,仍能吸引一定比例的互联网厂商采购包括 H20 在内的 AI 芯片和加速卡。 但 H20 的性能较 A800、H800 大幅削弱,也使得国内商业客户有望积极适配和采用 国产化的 AI 计算平台。近年来,我们看到搭载国产 AI 芯片的服务器已经在电信、 金融、教育、交通等领域的商业客户实现规模化销售。相较于政策引导的采购,企业 对于公司 AI 算力产品自发的采购需求更具有持续性和拓展性。未来,随着华为昇腾 CANN 和寒武纪 Neuware 的函数库和算子库的不断丰富和完善,我们认为以互联网 和科技公司为代表的商业客户有望逐步转向采用国产 AI 芯片生态。
随着供应链的恢复和完善,搭载国产 AI 芯片的服务器有望快速增长。从产业周期评 估,国产 AI 芯片的供应链改善应该出现在 24Q3 左右。随着供应链的恢复,搭载国 产 AI 芯片的服务器有望在包括电信、金融等商业客户端体现较大的销售量。根据中 国移动采购与招标网,2023 年 5 月 16 日,中国移动 2024 年至 2025 年新型智算中 心项目采购 7994 台人工智能服务器及配套设备的中标候选人已经公示,按照中标 份额分别为昆仑技术(超聚变的全资子公司)、华鲲振宇、宝德、百信信息、长江计 算、神州鲲泰(神州数码控股子公司)、湘江鲲鹏(拓维信息全资子公司)。中标候 选人都是华为的服务器整机合作伙伴,其投标报价的金额在 191 亿元左右。此次较 大规模的服务器采购计划不仅有效拉动鲲鹏和昇腾等国产芯片的出货量,还对相关 整机合作伙伴的营收额有较大贡献。