2023年中科曙光研究报告：高端计算机领军，信创+AI助力增长

一、深耕高端计算机领域，打造信息产业领军企业

（一）高端计算机起家，构筑一体化布局

稳扎稳打，逐步成为我国核心信息基础设施领军企业。1993 年，曙光 1000 问世，同年公 司成立；1998 年-2008 年间，公司陆续推出曙光 2000 到曙光 5000 系列高端计算机，引 领中国计算产业发展；2014 年，公司在上交所上市，同年推出首款规模化量产的液冷服 务器，10 月公司投资成立海光信息，布局自主研发 CPU；2016 年，公司投资中科星图， 中科星图于 2020 年 7 月正式登陆科创板；2022 年，发布业界首款液冷存储产品曙光 ParaStor 液冷存储系统，与液冷服务器联合打造“存算一栈式”液冷方案。

高端计算机起家，打造一体化数字综合体建设方案。中科曙光以高端计算机起家，基于 在高端计算领域积累的丰富经验和领先技术，持续布局计算产业各个领域。目前，公司 已形成高端计算、存储、云计算服务、网络安全、数据基础设施、算力服务平台的产品布 局，逐步打造一体化数字综合体建设方案，赋能数字经济建设。

高端计算机：持续巩固高端计算机技术制高点，顺应国产化替代发展。高端计算机是指 高档性能芯片、参数配置高、功能多、运算速度快、稳定性强等技术的计算机，公司高端计算机业务包括通用服务器、高性能计算机、高性能计算服务等产品。基于多年研发投 入和技术积累，公司在高端计算机领域具备显著技术优势，产品能够面向多种应用场景， 兼顾性能、能效、应用生态，具备领先的计算密度和节能性。在国产化替代背景下，公司 持续开发基于国产处理器的高端计算机，产品已经被广泛应用于运营商、金融、能源、 互联网、教育等行业客户，涵盖基础设施、电子政务、企业信息化和城市信息化等领域。

存储：创新突破，首创液冷存储系统，打造“存算一栈式”液冷方案。存储是计算产业 中的关键链条，公司为用户提供分布式统一存储、多控统一存储、高密度存储服务器产 品。分布式存储产品具有空间大、性能高、管理运维简单的优点，2022 年 11 月，公司发 布分布式存储产品曙光 ParaStor 液冷存储系统，是业界首次将液冷技术与存储技术深度 结合。曙光 ParaStor 液冷存储系统与曙光液冷服务器形成“存算一栈式”液冷方案，数 据中心 PUE 值可降至 1.1 以下。

云计算服务：依托“城市云”业务模式，建立全栈服务能力。公司旗下曙光云以建设运 营“城市云”为主要业务模式，基本形成了安全可信城市云服务体系。基于云计算技术 的长期积累，公司提供云计算整体解决方案，包括计算、存储、网络、安全等基础云服务 和大数据、数据库、中间件等数据支撑服务。

算力服务：持续拓展计算服务生态，赋能行业用户创新发展。公司建立一体化算力服务 平台，适应科学计算、工程计算、智能计算等场景需求，拓展计算产业链，目前已形成面 向金融、电力、教育、交通、环保等传统行业，以及汽车、风电、生物、材料等领域研发 创新的客户格局。 协同发展，彰显公司 IT 设备领域的强大竞争力。公司通过参股、控股的方式，围绕 IT 设备业务，布局了 CPU、DCU、云计算、虚拟化、数据中心等业务，为公司业务发展赋 能。

（二）业绩表现稳健，盈利能力持续提升

营业收入保持稳定增长。近年公司营业收入增长稳健，2020-2022 年 CAGR 为 9.5%，2019 年 6 月，中科曙光被美国商务部工业与安全局纳入“实体清单”，为公司供应链保障带来 挑战，公司通过全面梳理供应链，寻找可替代部件和调整市场、业务布局等方式，保证 自身业务经营稳定，随着公司自研能力和国产化水平的提升，公司营收有望保持稳定增 长。

分业务看，公司营收主要来源于 IT 设备，2023H1 营收占比达 91%；分下游看，公司产 品已广泛应用于运营商、金融、能源、互联网、教育等行业客户，涵盖基础设施、电子政 务、企业信息化和城市信息化等领域，2023H1 公共事业/中小企业营收占比分别为 68%/32%。

毛利率水平持续提升，归母净利润保持高速增长。毛利率方面，2020-2022 年，公司毛利 率分别为 22.13%、23.74%、26.26%，实现稳步提升，主要得益于公司从传统硬件制造向 服务器解决方案迁移，积极研发围绕高性能计算机的软硬件产品。利润方面，2018-2022 年公司归母净利润 CAGR 达 37.6%，实现快速增长。

二、算力为基，赋能数字经济发展

（一）算力时代，形态迎结构性转变

算力形态方面，可分为通用算力、超级算力、智能算力几大类。 通用算力：主要用于处理数据密集、通讯密集的事务性任务，帮助用户降本增效或提升 盈利水平，以 CPU 芯片输出的计算能力为主。 超级算力：侧重于科学计算等计算密集型任务，面向科研人员和科学计算场景提供支撑 服务，以超级计算机输出的计算能力为主。 智能算力：面向 AI 典型应用场景，促进 AI 产业化、产业 AI 化和政府治理智能化，以 CPU 芯片输出的计算能力为主。

目前算力中心也包括多种形式，主要可分为数据中心、超级计算中心和智能计算中心等， 这些中心都可以通过云服务的形式提供服务。其中，数据中心主要用于处理数据密集和 通信密集的任务，例如手机应用程序后台数据处理，超级计算中心更专注于科学计算等 计算密集型任务，而智能计算中心则用于特定的大规模人工智能任务。

（二）产业+政策共振，智算规模持续扩大

我国智能算力规模持续扩大。随着数据量海量增加，数据形式日益复杂，AI 大模型参数 量指数增加，市场对于智能算力需求持续增加。据中国信通院，2022 年我国计算设备算 力总规模达到 302EFlops，全球占比约为 33%，连续两年增速超过 50%，高于全球增速。 具体来看，2022 年我国基础算力规模为 120 EFlops，增速为 26%，算力占比为 40%；智 能算力规模达到 178.5EFlops，增速为 72%，在我国算力占比达 59%，已成为算力快速增 长的驱动力；超算算力规模为 3.9EFlops，已连续两年增速超过 30%。

1、AIGC 迎产业拐点，助力智算需求释放

我国 AI 大模型市场蓬勃发展。数字化转型背景下，AI 大模型被政府、企业广泛关注， AI 大模型市场持续增长。根据 IDC，2021 年中国人工智能软件及应用市场规模达到 51 亿美元，预计 2026 年将达到 211 亿美元，市场对 AI 大模型的需求将快速提高。2023 年 2 月，复旦大学发布 MOSS，是国内第一款 AI 大模型，百度、商汤科技等众多公司都发 布了相关 AI 大模型产品。

AI 大模型具有训练和推理两个阶段。在训练阶段，模型参数和训练数据是大模型的训练 准备，AI 大模型的性能一般会随着模型参数和训练数据量的增加而增加，模型参数达到 一定数量会使 AI 大模型性能取得突破性进步，高质量、干净的数据集对 AI 大模型性能 提升作用显著；预训练和微调是 AI 大模型的主要训练方式，充分且高难度的预训练能显 著提高 AI 大模型性能，Prompt、Fine-tune 是目前主要的微调工具。在推理阶段，AI 大 模型会使用前向传播算法、反向传播算法、梯度下降算法等算法生成输出结果，并在过 程中提高模型性能。AI 大模型的训练和推理阶段均具有大量算力需求，随着大模型参数 量的上升，市场算力需求快速提高。

算力需求提高将为 AI 服务器带来市场空间。根据 IDC 预测，2024 年，中国人工智能服 务器市场规模将达到 66.2 亿美元。市场对算力的需求促使企业购买服务器，直接拉动 AI 服务器市场规模大幅增长。

2、政策加码，智算中心建设加速

配合“东数西算”工程，智算中心建设如火如荼。2021 年，国家发改委等四部委联合发 布《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》，启动实施“东数西算”工 程，构建国家算力网络体系，明确提出在 8 个地区布局全国算力网络国家枢纽节点。沿 着这一算力网络“地图”，各地智算中心正加速建设。 2023 年 5 月，成都智算中心正式启动运营；7 月，安徽省宿州市与浪潮签署战略合作协 议，共同推进淮海智算中心建设；8 月，阿里云宣布正式启动张北超级智算中心、“东数 西算”内蒙古枢纽节点上建成了中国最大的自动驾驶智算中心——“扶摇”；9 月，百度 智能云与江苏省盐南高新区携手共建的“百度智能云-昆仑芯（盐城）智算中心”揭牌上 线。

2023 年 10 月 8 日，工业和信息化部、中央网信办、教育部、国家卫生健康委、中国人民 银行、国务院国资委六部门联合印发《算力基础设施高质量发展行动计划》，从计算力、 运载力、存储力以及应用赋能四个方面提出了到 2025 年发展量化指标，将全面推动我国 算力基础设施高质量发展。

（三）高性能计算稳步发展，超算中心加速建设

高性能计算保持稳步增长态势。高性能计算是利用并行工作的多台计算机系统（即高性 能计算机）的集中式计算资源，处理极端复杂或数据密集型问题。根据中国计算机学会 HPC 专业委员会，中国高性能计算机性能从 2002 年到至今已增加 4 万多倍，中国高性能 计算算力保持持续增长态势。截至 2023 年 8 月，中国已批准建立的国家超级计算中心共 有 11 所。

三、算力“国家队”，顺应国产、绿色发展方向

（一）背靠中科院计算所，行业地位领先

依托中科院计算所背景，具备丰富技术和产业资源。公司是在中科院大力推动下成立的 国家高新技术企业。从股权结构看，截至 2023 年 9 月 30 日，中科算源持有公司 16.36% 股份，是中科曙光控股股东，中科院计算所持有中科算源 100%股份，为中科曙光实际控 制人。公司总裁厉军曾在中科院研发部工作，2001 年任曙光信息产业（北京）有限公司 总裁，截至 2023 年 9 月 30 日，厉军持有公司 2.88%股份，为公司第一大个人股东。依 托于丰富的中科院背景，中科曙光具备雄厚的科研实力，是计算领域的“国家队”，是众 多国家级计算产业项目的重要参与者。

作为 AI 国家队，领军我国高性能计算机行业。公司从计算产业的时代需求、行业需求、 客户需求出发，持续研发，提高产品性能，不断丰富产品序列，目前公司高性能计算机 产品主要包括曙光 6000 系列高性能计算机、架式服务器、高密度服务器、刀片服务器、 异构计算服务器等，能够面向多种应用场景，兼顾性能、能效、应用生态，具有领先的计 算密度和节能性，产品整合高速网络和存储技术，可实现超大规模线性扩展。

积极参与大模型训练、推理工作，打造全栈 AI 能力。截至 2023 年 9 月 1 日，公司已参 与“悟道 2.0”、“紫东太初”、“文心一言”、“通义千问”等多类大模型的训练、微调、推 理等工作，累计完成 30 余个国内外主流大模型的适配孵化。同时公司与百度、阿里、智 源研究院、智谱 AI、复旦大学、之江实验室、捷通华声等业内领先企业及科研院所等生态伙伴深度合作，打造了面向不同应用场景的大模型一体机、大模型存储解决方案等， 提供从底层算力、框架、算法、应用等全栈 AI 能力，满足多场景需求，加速大模型探索 创新及产业化落地。 深度参与智算建设，打造 5A 级智算中心。5A 级智算中心是曙光依托于中科院生态，结 合国家规划、产业发展以及政企用户需求，打造的新型智能算力基础设施，可提供涵盖 算力供给、算法优化、数据服务及行业应用在内的全场景人工智能计算服务，目前已有 7 个省份 5A 智算中心规划落地中。

依托算力资源，打造全国一体化算力服务平台。基于在全国范围内构建的包括智算中心、 云中心、一体化大数据中心在内的各类算力中心，公司掌握了丰富多样且通用性极强的 算力资源，并通过智能化调度和资源管理，将算力资源上云联网，以创新型算力服务平 台为出口，面向不同行业区域的用户提供可便捷获取的算力和应用。2021 年，公司开始 建设和运营算力一体化服务平台，为用户提供从算力生产到调度，及应用成果孵化等一 体化算力服务。

（二）积极顺应国产趋势，协同海光发展

美国“实体清单”持续扩大，中国自主可控道路势在必行。2018 年以来，部分中国企业 和高校不断被美国商务部产业与安全局列入“实体清单”，落入该名单的实体均成为 BIS 限制出口的对象。逆全球化背景下，自主可控受到关注日渐增加，行业信创有望带来新 的市场空间。 深度布局国产芯片，为芯片自主可控提供强大支持。CPU 是 ICT 设备的运算和控制核心， 负责指令读取、译码与执行，对研发技术和生态构建具有很高要求。目前，Intel、AMD 领跑通用 CPU 市场，国内下游厂商面临芯片“卡脖子”问题，国产芯片厂商需要快速进 步和提升。 海光信息率先实现自主研发和商业化应用，公司为其第一大股东。海光信息为我国芯片 产业领军企业之一，长期以来深入布局国产芯片，产品主要包括 CPU 和 DCU 两大类。 截至 2023 年半年报，中科曙光持有海光信息 27.96%股份，是海光信息第一大股东。

海光 CPU 兼容国际主流 x86 处理器架构和技术路线，具有优异的系统架构、高可靠性 和高安全性、丰富的软硬件生态。目前，海光三号是公司主要销售产品，相比上一代产 品，海光三号的整体实测性能提升了约 45%。目前，海光 CPU 已经大规模应用于电信、 金融、互联网、教育、交通、工业设计、图形图像处理等领域，客户包括工商银行、中国 石油、中国石化等。 海光 DCU 已达到同类型高端产品水平。海光 DCU 以 GPGPU 架构为基础，采用“类 CUDA”通用并行计算架构，主要面向大数据处理、商业计算等计算密集型应用领域，以 及人工智能、泛人工智能类运算加速领域。目前，海光 DCU 系列产品深算二号已经发布 并实现商用，可实现在大数据处理、人工智能、商业计算等领域的商业化应用，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实现了翻倍的增长， 深算三号研发顺利推进中。

海光信息营业收入稳定增长，归母净利润持续攀升。2018-2022 年，海光信息营业收入由 0.48 亿元增长至 51.25 亿元，CAGR 达 221%，其中，得益于 2020-2022 年国产化进程推 进，带动海光信息营收高速增长。利润方面，2020-2022 年海光信息归母净利润分别为0.39、3.27、8.04 亿元，2021 年实现扭亏后保持高增长。

（三）液冷需求走高，公司领军液冷技术

数据中心加速建设，对制冷系统提出更大挑战。根据工信部《新型数据中心发展三年行 动计划（2021-2023 年）》，到 2023 年底，全国数据中心机架规模年均增速保持在 20%左 右，平均利用率力争提升到 60%以上，总算力超过 200 EFLOPS。截止 2022 年年底，我 国数据中心总机架数量近 600 万架，位居世界前列，预计 2023 年中国数据中心机架数量 将达到 776 万架。 随着数据中心产业建设日趋成熟，数据中心单机功率密度与能耗日益攀升，在数据中心 节能降碳政策的大力推广下，传统的风冷已无法满足日益增长的散热需求，今年 6 月 1 日，财政部、生态环境部、工业和信息化部联合印发了《绿色数据中心政府采购需求标 准》。该标准明确要求，自 2023 年 6 月起，数据中心 PUE 不高于 1.4，2025 年起数据中 心 PUE 不高于 1.3。此外，不同地方的政策还对数据中心的 PUE 提出了更加严格的要求， 由此，高性能液冷服务器应运而生。

液冷数据中心市场蓬勃发展，液冷服务器需求快速提高。液冷是指以液体作为冷媒，利 用液体流动将数据中心 IT 设备的内部元器件产生的热量传递到设备外，保证设备正常运 行的技术。据 IDC，2022 年中国液冷服务器市场规模达到 10.1 亿美元，同比增长 189.9%，预计 2022-2027 年，中国液冷服务器市场年复合增长率将达到 56.6%，2027 年市场规模 将达到 95 亿美元。从需求情况来看，液冷用在互联网、金融和电信等行业的需求有望快 速增长，预计 2025 年互联网、金融、电信、能源等行业液冷数据中心占比将达 24.0%、 25.0%、23.0%、10.5%。

相比于传统风冷技术，液冷技术具有以下 4 点核心优势：1）提供更高效的制冷效果，可 有效提高服务器的使用效率和稳定性，满足高功率密度机柜散热需求，提高数据中心是 有效率；2）能耗低，简化了换热流程，没有了风冷技术输送冷风过程中的能量衰减问题； 3）占地小，液冷系统没有庞大的末端空调系统，更易于布局；4）全年运营 PUE 可达到 1.2 以下，有效增加算力产出，降低运行成本。

专注数据中心基础设施，领军液冷技术。中科曙光旗下曙光数创主要提供数据中心基础 设施，包括制冷系统、配电系统、机柜系统、布线系统、监控管理系统。曙光液冷技术早 于 2011 年便开始探索，历经“冷板式液冷技术”、“浸没液冷技术”和“浸没相变液冷技 术”三大发展阶段，于 2016 年率先在全国开始浸没式液冷服务器大规模应用的研发， 2019 年实现全球首个大规模浸没相变液冷项目的商业化落地。

领跑市场，PUE 值可低至 1.04。据中科曙光半年报转引赛迪顾问资料，2021 年至 2023 年上半年，曙光数创以平均 58.8%的市场份额，位列中国液冷数据中心基础设施市场规 模第一。曙光数创的浸没相变液冷方案，作为行业内领先技术，依托其构建的数据中心 PUE 值可低至 1.04，相比传统风冷模式，总体能耗可下降 30%。 曙光数创营业收入和归母净利润爆发增长。2020-2022 年曙光数创营业收入分别为 3.35、 4.08、5.18 亿元，2023Q1-3 实现营业收入 2.48 亿元，同比增长 55.78%，营业收入实现高 速增长。2020-2022 年曙光数创归母净利润分别为 0.68、0.94、1.17 亿元，2023Q1-3 归母 净利润达到 2401.76 万元，同比增长 119.91%。

编辑：火腿肠